Пиксели на фото: Пикселизация фото онлайн — IMG online

Что такое бинаризация и как она помогает сделать ваши фото лучше

В последние годы, когда речь в какой-нибудь статье, видео или презентации заходила о возможностях камеры очередного смартфона, вы наверняка не раз слышали или видели такие термины, как пиксельный биннинг, бинаризация или технология объединения пикселей. Как вы уже поняли, все это одна технология, но что она из себя представляет и зачем вообще нужна, мы постараемся разобраться в этом материале.

А что такое пиксели?

Чтобы понять, что такое бинаризация (технология объединения пикселей), для начала нужно разобраться, что такое в этом контексте пиксели. Пиксели – физические элементы на сенсоре камеры, которые захватывают свет во время съемки.

Размер этих самых пикселей измеряется в микронах (миллионных долях метра), и размер пикселя в один микрон или меньше считается маленьким. Для примера, камеры смартфонов iPhone XS Max, Google Pixel 3 и Galaxy S10 обладают большими пикселями размером 1,4 микрона.

Я думаю, нет необходимости, объяснять, что чем больше размер пикселей, тем лучше, потому что большие пиксели могут захватываться больше света, а это в свою очередь верный признак хорошей фотографии. Особенно разница камер с большими и маленькими пикселями заметна при съемке в условиях низкой освещенности. Если вы снимаете где-то в помещении или на улице, но вечером или ночью, то для того, чтобы фотография не вышла похожей на Черный квадрат Малевича, камере нужно захватить как можно больше практически отсутствующего в этих условиях света, а если пиксели на сенсоре будут недостаточно большими, то и света много собрать не получится – как итог, фотография выйдет темная и с большим количеством шумов.

А если пиксели в камере сделать большими, то и размер модуля камеры от этого сильно увеличится. Можно не увеличивать размер модуля и увеличить размер пикселей, но тогда этих больших пикселей в небольшой модуль поместится немного, а разрешение фото при этом сильно пострадает. Для современных тонких и изящных смартфонов нужна такая же тонкая камера, и желательно, чтобы из корпуса не торчала. В таких обстоятельствах производителям приходится как-то исхитряться, чтобы усидеть на двух стульях сразу (камеру поменьше, но пиксели побольше) – здесь то и пригодилась технология под названием бинаризация.

Бинаризация – одна из важнейших технологий в современной фотографии

В общем и целом, бинаризация – это процесс объединения информации, полученной с четырех пикселей таким образом, словно она была получена одним большим пикселем. Таким образом, фотография, сделанная на камеру с пикселями размером 0,9 микрон, будет соответствовать тому, что может сделать камера с большими пикселями в 1,8 микрон.

Обратной стороной этой медали является четырехкратное уменьшение разрешения фотографий, которое происходит вследствие объединения четырех маленьких пикселей в один большой. Это значит, что мобильная камера с высоким по современным меркам разрешением сенсора 48 Мп при задействованной технологии бинаризации на выходе способна выдать снимок с разрешением лишь 12 Мп. А теперь вспомним, что у некоторых смартфонов разрешение камеры составляет всего 16 Мп, а это означает, что при объединении пикселей для более качественного снимка в темноте, мы получим фото, качество которого будет соответствовать камере со смешными 4 Мп.

Вообще, пиксельный биннинг стал возможным благодаря использованию в сенсорах камер так называемого фильтра Байера. Фильтр Байера – это двумерный массив цветных фильтров, которыми накрыты фотодиоды всех современных фотоматриц. Этот фильтр используется для получения цветного изображения в матрицах цифровых фотоаппаратов, видеокамер и сканеров. Стандартный Фильтр Байера, который, наверняка, используется в вашем смартфоне, состоит из 25% красных элементов, 25% синих и 50% зеленых элементов. По данным ресурса Cambridge in Color, этот фильтр предназначен для имитации человеческого глаза, чувствительность которого наиболее высока именно к зеленому свету. Как только сенсор камеры захватывает картинку, она интерполируется и обрабатывается для получения окончательного, полноцветного изображения.

В сочетании с Фильтром Байера технология объединения пикселей дает нам с вами возможность делать фотографии высокого разрешения при дневном освещении и фотографии чуть меньшего разрешения, но также с меньшим количеством шумов и большим уровнем яркости в условиях недостаточной освещенности.

Кто уже сейчас использует бинаризацию?

Если у производителя есть смартфон с камерой 32 Мп, 40 Мп или 48 Мп, то можете наверняка быть уверены, что в нем используется технология объединения пикселей. Самыми известными на данный момент устройствами с этого технологией являются Xiaomi Redmi Note 7, Xiaomi Mi 9, Honor View 20, Huawei Nova 4, Vivo V15 Pro и ZTE Blade V10.

Как я упоминал выше, на рынке есть и смартфоны с камерами меньшего разрешения, но при этом использующие бинаризацию. Среди таких смартфонов LG G7 ThinQ, LG V30s ThinQ, Xiaomi Redmi S2 и Mi A2. В смартфонах LG есть режим Super Bright, который позволяет сделать на 16 Мп-сенсор яркую ночную 4 Мп-фотографию.

Очевидно, что камеры с более высоким разрешением больше подходят для вышеописанной технологии (особенно основные, а не фронтальные, камеры), так как на выходе разрешение снимком урезается аж в четыре раза. Благо, после недавних новостей от производителя мобильных процессоров Qualcomm о том, что компания внедрила в свои чипсеты поддержку камер с разрешением более 100 Мп, уже до конца этого года мы ждем появления первых смартфонов с новыми умопомрачительными камерами.

Делитесь своим мнением в комментариях под этим материалом и в нашем Telegram-чате.

Удивительные факты о пикселях и их влиянии на вашу фотографию

14 комментариев

Как далеко вы должны сидеть от экрана? Какого размера вы можете напечатать фотографии? Почему сложенные датчики лучше? В этих пикселях гораздо больше, чем вы думаете.

Сетчатка наших глаз состоит из миллионов фоторецепторных клеток, отдельных точек обнаружения света, называемых палочками и колбочками. В каждом глазу их около 576 миллионов, причем палочки воспринимают изображение в градациях серого, а колбочки улавливают цвет. Колбочки перестают работать при слабом освещении, поэтому ночью не видно, что розы красные, а фиалки синие. Существует также третий тип клеток, называемый светочувствительными ганглиозными клетками, которые не участвуют в зрении, а регулируют радужную оболочку и циркадный ритм. Они параллельны экспонометру, который регулирует экспозицию в вашей камере.

В вашем глазу много фоторецепторных клеток по сравнению с эквивалентными фоторецепторами на сенсоре вашей камеры.

Однако это высокое разрешение в основном сосредоточено в небольшой области в центре вашей сетчатки, в центральной ямке, и за ее пределами разрешение не так велико в периферийном зрении.

Вы можете проверить это своими глазами. Постепенно приближайтесь к монитору или телевизору. В какой-то момент вы увидите отдельные пиксели, из которых состоит изображение. Однако вы можете видеть только тех, кто находится прямо перед вашими глазами.

Расстояние, на котором вы можете видеть пиксели, зависит от того, какой у вас экран: HD 1080p или 4K. Следовательно, расстояние просмотра должно зависеть от используемого монитора. Сядьте слишком далеко, вы не сможете разглядеть все детали изображения, слишком близко вы увидите пиксели.

Сядьте слишком близко к экрану, и вы увидите отдельные пиксели.

Для экрана HD 1080p расстояние просмотра должно примерно в три раза превышать высоту экрана.

Я печатаю это на 24-дюймовом HD-мониторе, поэтому высота экрана составляет около 11,8 дюйма. Поэтому в идеале мне нужно сидеть на расстоянии примерно 35,4 дюйма от экрана. Для монитора 4K я должен быть в 1,5 раза выше высоты экрана, на расстоянии 17,6 дюйма от экрана.

Для монитора 8K нам нужно сидеть еще ближе, чтобы рассмотреть все детали. Если бы мой экран был такого же размера, как сейчас, мне нужно было бы находиться всего в 9 дюймах от экрана, чтобы разглядеть все детали. Тем не менее, я бы не смог увидеть весь экран на таком расстоянии. Следовательно, эта резолюция будет потеряна для меня. Прежде чем вы поспешите купить новейший 8K-телевизор или монитор, вы можете подумать, насколько далеко от него находится ваше кресло и, следовательно, насколько большим должен быть экран. В противном случае вы не получите всех преимуществ этого разрешения.

Эти измерения являются приблизительными для иллюстрации. Мои экраны крепятся к стене на выдвижных кронштейнах, и я перемещаю свой офисный стул. Следовательно, я никогда не достигаю точных 34,4 дюйма от экрана. Кроме того, предполагается, что у нас идеальное зрение. Когда мы становимся старше, у большинства из нас ухудшается зрение, причем не только разрешения, но и динамического диапазона.

Я обычно использую для печати разрешение 300 dpi, или точек на дюйм. Это означает, что квадрат размером 1 х 1 дюйм будет иметь 300 х 300 =

точек, намного больше, чем может воспринять ваш глаз. Соответственно, изображение выглядит резким. Если бы мы уменьшили это до 85 точек на дюйм, вы бы увидели эти точки; изображение будет выглядеть пиксельным. Если вы достаточно взрослый, чтобы помнить газеты и комиксы, где изображения состояли из крошечных точек, это было разрешение большинства офсетных печатных машин. Тем не менее, подобно монитору вашего компьютера и телевизору, изображения должны были наблюдаться с расстояния для чтения, поэтому изображения выглядели четко определенными.

Затенение на фотографиях в газетной бумаге было достигнуто за счет увеличения размера, близости и темноты точек. Отойдите от экрана, и изображение станет более четким.

Если вы отсканируете эту газетную картинку, а затем распечатаете ее в большем размере, эти точки будут казаться больше и дальше друг от друга, поэтому вам нужно будет отойти дальше, чтобы различить детали. То же самое происходит с фотографиями низкого разрешения. Если вы попытаетесь увеличить его слишком сильно, изображение станет пиксельным и будет выглядеть размытым. Сделайте несколько шагов назад, и изображение в поле зрения уменьшится. Это кажется резким еще раз. Это стоит знать. Если у вас есть размытая фотография, которой вы хотите поделиться, она будет казаться более четкой, если вы уменьшите ее размер.

Печатники рекламных щитов это знают. Вот как они производили огромные отпечатки изображений с камер с гораздо более низким разрешением, чем сегодня. Люди, проезжающие мимо них, не будут подходить так близко и, следовательно, не смогут увидеть пиксели.

Итак, сколько пикселей нам нужно, чтобы распечатать изображение, чтобы повесить его на стену?

Согласно старой таблице на веб-сайте B&H, 10-мегапиксельная камера может печатать 20 x 30 дюймов. Однако в блоге Whitewall они могут печатать с разрешением от 10 МП до максимального размера 106 дюймов на 71 дюйм (270 х 180 см). Это превращает в насмешку всю гонку за все большим количеством пикселей. Многим из нас больше подходят камеры с более низким разрешением и меньшей плотностью пикселей. Это означало бы, что каждый фотодиод — рецептор света — на датчике будет больше. Таким образом, он мог бы собрать больше фотонов, поэтому отношение сигнал/шум и динамический диапазон были бы больше.

Новые многослойные сенсоры, такие как в новых Sony Alpha 1, Nikon Z 9, Canon R3 и OM System OM-1 , намного эффективнее. Проще говоря, на традиционных датчиках миллионы фотодиодов, которые собирают свет, расположены рядом с соответствующими транзисторами, которые обрабатывают результирующий электрический сигнал. В многослойном датчике транзистор находится ниже фотодиодов. Следовательно, каждый фотодиод может использовать это пространство и быть намного больше.

Камера OM-1, которую я использую, имеет многослойный сенсор, обеспечивающий гораздо больший динамический диапазон, чем у ее предшественников.

Это означает, что многослойный датчик больше похож на сетчатку глаза, где биполярные клетки и ганглиозные клетки, которые действуют как транзистор, располагаются за палочками и колбочками.

Эта новая технология также позволяет значительно ускорить съемку. Z 9 и Alpha 1 могут достигать 20 несжатых необработанных кадров в секунду (fps), R3 достигает 30 необработанных кадров в секунду, а OM-1 может снимать до 120 кадров в секунду несжатых необработанных файлов; Преимущество меньшего датчика.

Возвращаясь к рецепторам света в вашем глазу, колбочки, определяющие цвет, сосредоточены в центральной ямке. Удочки лучше работают при слабом освещении. Они больше сконцентрированы на периферии. Таким образом, ночью вы можете видеть краем глаза то, чего не видите, когда смотрите прямо на них.

Существует три различных типа колбочек для определения цвета. L-колбочки обнаруживают длинноволновый красный свет, M-колбочки обнаруживают средневолновой синий свет, а S-колбочки чувствительны к коротковолновому зеленому свету. Зеленых колбочек примерно столько же, сколько красных и синих вместе взятых.

Это сочетание двух частей зеленого, одной части красного и одной части синего дублируется на сенсоре вашей камеры.

Шаблон точек Байера, который можно найти на сенсорах большинства камер.

Каждый фотодиод имеет светофильтр, который поглощает свет в одном диапазоне света и отражает его в другом диапазоне. Поскольку более многочисленные зеленые фильтры будут отражать красный свет, ваш датчик будет иметь красноватый оттенок.

Датчик камеры.

Надеюсь, вам было интересно. Понимание того, как работают эти микроскопические точки, может иметь большое значение для того, как мы работаем с нашими фотографиями. Возможно, у вас есть полезная информация о разрешении, обмене изображениями и печати, которой вы можете поделиться со мной. Пожалуйста, сделайте это в комментариях ниже.

Темы: 

Образование

Fstoppers Originals

Gear

Айвор Рэкхем зарабатывает на жизнь фотографом, разработчиком веб-сайтов и писателем. Живя на северо-востоке Англии, большая часть его фоторабот посвящена обучению других; помогая людям стать лучшими фотографами. Он проявляет особый интерес к поддержке людей в их психическом благополучии с помощью фотографии.

School Photography, Photography, Picture Day

Контент сайта

СТАРШИЕ

СРЕДНЯЯ И СРЕДНЯЯ ШКОЛА

СРЕДНЯЯ И СРЕДНЯЯ ШКОЛА

   Pixels вызывает у нас большую гордость и энтузиазм. Это событие, которое происходит раз в жизни, является особенным для всех участников, и мы считаем честью быть его частью. Мы обеспечим комфортные условия для наших старших испытуемых и уделим им максимальное внимание для создания идеального портрета. Мы считаем старшие портреты одной из наших специальностей и знаем, как работать с маленькими и большими старшими классами. Мы можем адаптировать ваши портреты к любым спецификациям ежегодника, фону и требованиям к одежде.

Портфолио

СРЕДНЯЯ И СРЕДНЯЯ ШКОЛА

СРЕДНЯЯ И СРЕДНЯЯ ШКОЛА

СРЕДНЯЯ И СРЕДНЯЯ ШКОЛА

Традиционные и профессиональные школьные альбомы для школьных и средних классов. Наши сотрудники привыкли справляться с этой подростковой средой и проблемами фотографии, чтобы гарантировать, что фотосессии пройдут гладко.

Портфолио

НАЧАЛЬНАЯ

СРЕДНЯЯ И СРЕДНЯЯ ШКОЛА

ЭЛЕМЕНТАРНО

   Они так быстро растут. Пиксели помогают сохранить все воспоминания о школьных годах. Наш фоновый процесс «Зеленый экран» позволяет вам выбирать из большого разнообразия настроек сцены от традиционных до реалистичных. Портреты элегантно обрезаны и отретушированы до совершенства. Многие специальные предметы и новинки доступны на протяжении всех ваших фотосессий. Дружелюбный, опытный персонал в области детской фотографии поможет сделать ваш день более гладким, чем когда-либо. Конкурентоспособные скидки по сбору средств и специальные услуги являются само собой разумеющимся».

Портфолио

ДОШКОЛЬНАЯ ГРУППА

ДОШКОЛЬНАЯ ГРУППА

НАЧАЛЬНАЯ ГРУППА

Опытные детские фотографы запечатлевают самые ценные моменты жизни. Родители и учителя ценят наше время и понимание дошкольной

детской фотографии. Доступны веселые и красочные фоны.

Портфолио

ТАНЕЦ

ДОШКОЛЬНАЯ ГРУППА

СПОРТ

Варианты творческой танцевальной фотографии с темами, элементами и реквизитом. Наши изображения для Pro-Photo Shoot обязательно привлекут внимание. Все, от традиционных фотосессий до полноценных профессиональных съемок. Индивидуальный заказ в соответствии с потребностями и пожеланиями вашей студии.

Портфолио

СПОРТ

ДОШКОЛЬНАЯ СЛУЖБА

СПОРТ

Потрясающий зеленый экран или спортивные портреты для вашей организации. Быстрый и удобный заказ и доставка. Вы будете впечатлены тем, насколько быстрым и оптимизированным является наш процесс фотосъемки.

Портфолио

УСЛУГИ

   

Школьные услуги

• Портретная фотография
• Услуги ежегодника
• ID услуги
• Фотосъемка мероприятий
• Активные клубы и группы
• Особые потребности
•  Скидки на сбор средств для PTA/школы

Студийные съемки

• Студийные съемки для пожилых людей
• Повторные съемки школьного портрета
• Выстрелы в голову
• Полиция и военные
• Религиозный
• Фотография товара
• Семья

Цифровые услуги

• Службы зеленого экрана
• Ретушь фотографий
• Реставрация фотографий
• Обработка фотографий
• Управление изображениями и данными
• Профессиональное сканирование фотографий
• Услуги по работе с документами и каталогами

Печать

• Услуги лазерной печати
• Изобразительное искусство и фотопечать
• Печать удостоверений личности и пластиковых карт 
• Буклет и каталоги
• Службы Adobe Acrobat
• Проверка и прототипирование
• Новинки

ЕЖЕГОДНИКИ

 

  

Компания Pixels объединилась с Walters Publishing, чтобы предоставить вам новейшие услуги и выпуск ежегодников. Вместе мы работаем как одна команда, чтобы сопровождать вас на протяжении всего процесса.

Для советника по выпуску ежегодника или назначенного волонтера PTA администрирование и оформление ежегодника — непростая задача. Вот почему наши эксперты по выпуску ежегодников проведут вас через весь процесс от настройки до подачи

о США

Лонг -Айленд, Нью -Йорк

Семейство, принадлежащая и управляемой с 1969 года

Пиксели, принадлежащая семейству и сфотографированию и цифровой томографической корпорации. услуги спортивной фотосъемки от Манхэттена до Монтока, Pixels Digital Imaging предоставит вам новейшие графические знания и мастерство, адаптированные к уникальным потребностям ваших школ.
 

Pixels произвела революцию на местном рынке фотографии, предоставив вам идеальное цифровое изображение
и быстрое обслуживание. Процесс фотосъемки динамичный и деликатный, лучше всего доверить его компании с наибольшим опытом и знаниями. Мы предоставляем нашим клиентам квалифицированных фотографов, технические знания и надежный персонал, чтобы ваша работа была быстрой и качественной.
 

Вот лишь некоторые преимущества выбора Pixel:
 

Самое современное оборудование и программное обеспечение
Конкурсные комиссии по сбору средств
Собственное производство и поддержка местной лаборатории
Быстрые обороты
Бесплатные административные услуги и продукты для школы
Высококвалифицированный персонал
Помощь в выпуске ежегодника
Высококачественные лабораторные отпечатки портретов
Профессиональное вежливое обслуживание

Мы здесь, чтобы работать для вас со всеми вашими школьными портретами и административными потребностями.