Мегапиксель

Мегапиксель (Мегаписькель, Мегаписька, "сокр." Mpx) — миллион пикселей, формирующих картинку. Некоторые личности полагают, что в количестве мегапикселей измеряется <del>размер пиписьки</del> 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 уже не является наиболее существенным фактором качества.
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... Или в окна подглядывать. 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.

Эталонным первопроходцем стала матрица с диагональю около восьми сантиметров, размещалась в глубине радиолампы фаллического исполнения, размером 15 на 35 см, которую 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, которые вписываются, согласно теореме Котельникова, в пятимегагерцовую полосу пропускания. 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, помимо «телетекста», частенько передавалось много чего интересного.
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 по 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 обязан был не только таскать тяжёлые предметы, но и уметь катать их плавно и аккуратно. Камеры были 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 инженерной мысли 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.
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.

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 несколько 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 ещё куда-нибудь, где требовалось непритязательно, но чётко выводить тёплоечёрно-зеленоватое изображение.

Тем временем в загнивающем капитализме подумывали, как бы улучшить картинку. Предполагалось увеличивать резрешение и делать пиксель меньше. Из за развертки в ЭЛТ мониторах ограничвалось разрешение тем сильнее чем меньше должен был мерцать монитор, лучшие образцы для работы с графикой выдавали около 2048х1536 пикселей при 85Гц (именно «около», так как ЭЛТ не имела попиксельного изображения, в противоположность ЖК-матрицам). Но в то время печать и кино не могли похвастаться нынешней четкостью, а генерация таких больших компьютерных картинок требовала очень больших ресурсов, в итоге разрешения всем хватало. По той же причине гонка в профессиональном видео тогда остановилась на разрешении в 3,2 МП (формат Full HD) - винчестеры ведь тоже не бездонные.
Вопрос «нафига больше?», возможно, и не возник бы, не яви Хоспади миру размазанно печатающие струйные принтеры, отображающие суровую квадратную реальность пикселей (смотреть на дисплей близко глазам не шибко радостно, 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 и 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) матрицей. Это повышает требования и к объективу, по этой причине Ъ-фотографы не скупятся на профессиональные стекла.
В отличие от передачи видеосигнала, необходимость записывать изображение для последующей печати на бумаге или еще чем нибудь было жестко определено технологиями печати. В полиграфии одним из самых массовых и дешевых методов тиражирования стала оффсетная печать. Оттенки в изображении формируются с помощью микроточек разного размера, а цвета создаются смешением 4х и больше базовых красок. Смешение 4х цветных микрорастров и создает шикарное изображение сисястой телки в твоем любимом журнальчике. Что бы убедиться в этом достаточно вооружиться лупой, ну или сфоткать журнальную фотку на смартфон с расстояния в пару см. Вся эта муть вот к чему, чтобы изображение в журнальчике было детальным и четким, необходимо чтобы разрешение файла фотки было достаточным чтобы типографский фотоавтомат смог сформировать те самые микроточки. Для этого существуют индустриальные стандарты оффсетной печати принятые по всему глобусу. Так например твоя сисястая телка на обложке напечатана с разрешением в 300 точек на дюйм (примерно 360000 точек на площадь в 5 кв.см.). Эти точки и есть пикселы изображения потребные для печати. В пересчете на обложку журнала размером 21х30см мы получим файл равный примерно 9 мегапикселям. Журнальный разворот соответственно будет размером 18мп, а календарь на стене 36мп. Размер сенсоров в профессиональных камерах делается именно из этих соображений, а не потому что зачесалось левое яйцо у президента Кенон.
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 в Эльдорадо, близ отдела с фотокамерами, начнёт баять о вышибании электронов, ради лулзов — попросите уточнить, куда именно они летят… Ещё лучше - 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, представляла собой чрезвычайно равномерное напыление на внутренней стороне стекла лампы «формата дуршлаг» тонкого слоя металлического цезия. Порядком поналомав аквадагов (это такой тонкий аппендикс с электронной пушкой на месте полагающейся «дуршлагу» мешавшей ручки, который во внутренностях камеры на пару с хитрой отклонялкой негде было разместить), 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.
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 беспорядочно дрейфовали в пространстве сей чудо-лампы. 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), получали порядка четверти вольта полезного видеосигнала. Столь «высокий» КПД следовало несомненно увеличивать .
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 - особенно при низком битрейте кодирования видео, картинка при пропускании через шумодав превращается в вырвиглазное мыло. 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 — даже 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 оно использовалось по назначению именно для «засветки» кристалла кремния стирающим ультрафиолетом, пока не появилась бредовая идея напичкать всякой нужной и ненужной ерунды «под стёклышко».
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 сверху постелили 5-миллиметровую линзу.
Пока в ещё той стране хорошо накачанные операторы тягали тяжеленные горизонтовские видеокамеры, заодно впендюривая под кварцевое стёклышко микросхемки с поистине пророческим идентификатором РФ (к своей 16-ой версии таки достигшие планки в помянутые 64 Кб), в буржуинстве тем временем 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 720х576, снабдив Байеровской маской с фибролинзами, позднее — призматическими фильтрами, засунув счётчики кадров и строк 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… 
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.
Суть™: хитрожопые маркетологи, дабы одурачить людей, вовсю пиарят «мегапиксельность» как решающий фактор качества фотографии. Вдогонку спешит и хитрозадый 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 распарсенную здесь тему и понимать ху из ху, желательно прочесть — эту статью. Вооружившись данными там знаниями, можно весьма доставляюще троллить и жёстко подвешивать консультантов в магазинах.
А затем. Банальное увеличение плотности сенсоров на матрице — самый дешёвый способ «усовершенствования» цифромыльницы. Судите сами:
Оптику не трогаем.
Корпус прежний.
Прошивку надо переписать совсем чуть-чуть, шоб не охреневала от больших размеров.
Производители флешек тоже в доле.
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.
Спроецируем изображение на прямоугольник размером с типичную 1/2.33" матрицу мыльницы (6.25мм*4,69мм). Получим картинку, где можно различить по 1250 точек в каждой из 938 строк.
Это не «пиксели», это 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 число отсчётов должно равняться 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 (обычного по сегодняшним меркам) объектива, мы возьмём матрицу, имеющую
(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 (плюс умудриться ещё не растерять заветные пиписькели при оцифровке).
Заметим (и дальше тоже будем замечать), что площадь пикселя при этом должна быть нормальной и с малым эффектом шумов --> цифромыльница превращается в фотосканер за N килобаксов. Альзо, нюанс: при увеличении разрешения в линиях в 2 раза, площадь пикселя уменьшается в 4 раза, отношение сигнал/шум снижается в 2 раза.
Конкретный пример:
приближённая формула гласит: разрешающая способность фотоаппарата равна результату деления произведения разрешений матрицы и объектива на квадратный корень из суммы их квадратов .
Объектив разрешает 6 мегапикселов и матрица имеет 6 мегапикселов — общая разрешающая способность составляет 1,5 мегапикселя.
Если же матрица на 96 000 000 пикселов, всё разрешение системы с тем же объективом равняется 5,65 мегапикселям. В 3,76 РАЗА БОЛЬШЕ без переработки оптики, отъедающей нехилый кусок стоимости фотоаппарата (в отличии 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: «РЕВОЛЬЙУЦИЯ В МИРЕ ФОТО!!! НОВЕЙШАЯ МОДЕЛЬ!!!! ЕЩЁ БОЛЬШЕ МЕГАПИCЬКЕЛЕЙ!!!11»
Остаётся вопрос, почему в мыльницу не пихают озвученные выше 96 мегапикселов и больше (маркетинговый отдел вопит от счастья)? Об этом ниже.
Несмотря на все преимущества выдавливания максимально возможного разрешения из мыльничного объективчика (оный по MTF может и даст заоблачное количество линий НА МИЛЛИМЕТР, но вот матрица-то в типичной мыльнице всего 5*6,25 мм, и все потуги коту под хвост) 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, не изменилось. Сенсоров стало больше — в каждый сенсор попадаёт меньше света. При прочих равных показателях у всей системы в целом проваливается вниз светочувствительность.
И это ещё не всё. Сенсор меряет освещённость, накапливая электрический заряд, а заряд — штука дискретная (на пиксел попадает не так уж много фотонов). Они выбивают не так уж много электронов (порядка нескольких десятков тысяч в лучшем случае — больше ячейка не удержит, гарантирован «пересвет» пиксела и засвет соседних за счет утечек). Увеличивая число сенсоров, мы уменьшаем размер, уменьшаем размер — снижаем число электронов, влезающих в сенсор. Результат — падает число различимых уровней яркости, то бишь сужается динамический диапазон. Простолюдинам в большинстве случаев побоку, а прохвессионалы негодуют. По вышеуказанной причине в зеркалки, не взирая на размер матрицы, побольше мпх производитель воткнуть решается с очень большой осторожностью после того, как это сделали все конкуренты. Не забыв предварительно проапгрейдить матрицу.
А теперь про наилюбимейшую 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 и картинка всё глубже погружается в говно.
Следует заметить: в 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 камера с 12-ти мегапиксельной матрицей уделает среднюю 6-ти мегапиксельную мыльницу пятилетней давности. Что справедливо далеко не всегда. Разницу углядят не все среднестатистические обыватели, решившие обновить, купленные лет семь назад фотики или видеокамеры. Тут сыграло свою роль общее удешевление производства. Недорогие 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 лежит в районе 2-2,5 мегапиксела (вместо 12, ожидаемых потребителем, или на худой конец трёшки МПх; на трёшку стоит надеяться, вспомнив о байер-фильтре и «нечестном» подсчете пикселов). Однако это лучше полутора мегапикселов, получаемых нами 5 лет назад от 6 мегапиксельной мыльницы, при одинаковом (прогресс же) уровне шумов и цветочувствительности.
Вспомним немного матана и истории, для прекращения тупого отождествления 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» один мегапиксел и ни пиписькелем меньше. Хоть убейся, решили за пиксел принимать ОДНУ (заметьте, монохромную по определению) ячейку байер-фильтра. А она, сволочЪ, в первом приближении (сейчас не будем о далеко не идеальном фильтре) 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. О нём единственном. Больше ячейка ничего не содержит. «Синий» «пиксел» содержит Y электронов и log2(Y) бит информации. Об интенсивности 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? Один цветной (RGGB) превратился в четыре (RGB,RGB,RGB,RGB).
И продолжают дальше с наглой рожей пиздеть, мол «это 10 мегапикселов, а не два с половиной. Знаете, у нас ебать-копать какие алгоритмы восстановления!» (фактически данное балабольство есть программная интерполяция и апскейл) завравшись в своё время. Сознаваться же в дутых мегапикселях камер, ажно блять, вчетверо, очень неудобно (вот представьте — Вы исправно, строго по расписанию покупаете в одном магазине бичпакеты/стиральный порошок/гандоны, и после "тысячной" покупки к Вам деликатно так подкатывает манагер и говорит, якобы в упаковке/коробке в ваших руках должно находиться в четыре раза 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 (вот и ответ, почему на мыльницах фотки в темноте с красно-синей рябью).
Что касается FOVEON — это те же яйца, только в профиль (кстати, буквально) — 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 — больше). В итоге страдает ЦВЕТОчувствительность, и (о ужас) пиксель уменьшать (и мегапиксельность наращивать) нельзя, не говоря 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 нагло пиздеть, почему нам нельзя».
Из всего вышенаписанного запомните важную вещь: коли нет желания оказаться очередным Иванушкой, смотрим на ценник/коробку фотаоппоратика, находим количество пикселей, делим на четыре.
Или же, если у вас уже есть фотоаппарат, к примеру, с 10 МПХ, то в большинстве случаев (кроме съёмки конспекта) в настройках съёмки можете смело выставлять 2,5 MP - в качестве фотография от этого практически не потеряет, а место на карте памяти сэкономите.
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, значит, касается енто всех. Сей формат по умолчанию сохраняет яркость каждого пиксела (запомни, анон: информацию о "яркости"). Цвет в нём один на четыре пиксела (2x2). На самом деле это имеет место быть только при очень сильном сжатии…
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.
С какой точностью? Если изображение IRL чёрно-белое (например, чёрный текст на белом листе), идеально. Фотографируя страницу с текстом вы потенциально имеете шанс получить разрешение, гордо нацарапаное на корпусе фотоаппарата(обязательно наличие качественного объектива и должной освещённости). В кадре имеется глубокий красный или глубокий синий цвет? Машем алгоритмам ручкой, приговаривая «давай, до свидания», и разрешение картинки составляет 1/4 от заявленных мегапикселей. Во многих случаях алгоритм пускай и не может стопроцентно распознать цвет и яркость каждого пиксела, но вычисляет всё сохранённое JPEG'ом.
Что до взаимодействия разрешения матрицы и разрешения объектива, то никакие приближённые формулы тут не работают, так как это зависит от… специальных размывающих изображение фильтров перед матрицей, разных в каждой модели! Без таких фильтров на снимках появляются эффекты муара и «лесенки». Чем сильнее фильтр размывает — тем слабее эти эффекты, но и меньше разрешение. В каждой модели производитель пытается найти компромисс.
Наращивая количество мегапикселей линейно, производители увеличивают разрешение картинки не логарифмически, а вплотную до реального разрешения оптики.
А дальше модуль загрузки картинок Вконтакта или Фликера сожмёт картинку до надлежащих размеров. Больше — не меньше.
Но ушлые производители пикселей напихать могут побольше, а оптику (наиболее дорогую часть фотоаппарата) заменить на пластмассовую — целевая аудитория разницы не заметит. Главное, чобы дёшива.
У разного сорта быдла мегапиксель есть решающий фактор при покупке фотокамеры или камерофона. Именно мпх меряются сейчас школолятушки, которым маманька/папанька подарили на днюху новенький телефончег/фотичег за 3 000 роиссянских ни в чём не повинных рубликов. Дайте угадать: человек дальше зомбоящика никуда не смотрит, общается быдло в основном с себе подобными и делает «как все», а большинство мух, как известно, летит на говно. Подумать самостоятельно или почитать фотосайты и форумы быдло не может — не позволяет количество моска. С надеждой придя в магазин электроники, человек купит мыльницу с китайской капроновой или пластмассовой оптикой, с большим количеством мегаписек, сверхтонким корпусом, бАльшим экраном, а потом удивляется: «а чё это у меня фотки как гамно?».
ИЧСХ, подавляющее большинство отснятых многомегапиксельных шедевров отправляется прямиком во Вконтактик, где обрезается умным сервером до приемлемого размера, и больше фото в полном разрешении никто не видит. Убрали данное ограничение, на радость хомячью, недавно. Заливай, честной народ, свои эксклюзивные хвотачки в полном разрешении, не стыдись, пущай узрят остальные, акой ты есмь талантливый и способный! (По умолчанию опция отключена). Запечатлённые кадры во v-cunt-act-e часто сжимаются до «1024 по большей стороне» не лучшим алгоритмом. Ежели не сжимаются, то благодаря mad skillz программеров контакта вполне вероятно получают «артефакты» в виде широких горизонтальных полос посреди кадра. Запомни, анон: для выкладки фотографий в вашу эту социалочку лучшим способом превратить шедевры в удобоваримый для тупой программы вид будет ручное сжатие до приемлемых размеров (или пакетный экспорт в Adobe Lightroom с заданием угодных юзеру атрибутов).
Немало доставляет следующий факт: человек решает похвастаться в Интернете новой камерой, али ящщо хлеще— новой мобилой, радостно заливая «профессиональные работы», опосля искренне обижаясь, удивляясь или возмущаясь тоннам ненависти в коментах.
Да и вообще, решающим фактором в качестве фото является фотограф, а не фототехника (0.3-мегапиксельные дупла мобильников и китайские мыльницы за тыщу рублей в расчёт не берём).
Ярая дрочка нубов на мегапиксели вызывает у знающего человека жуткие приступы фейспальма, и если тот ещё не разочаровался в 95% населения планеты, он попытается объяснить быдлу (наивный!), что качество задаёт оптика, матрица, алгоритм сжатия фото в jpeg (ну и прямота рук фотографа, разумеется), а старый (неразъёбаный) «Зенит» запечатлеет кадр много лучше мыльницы с 20 мпх на борту, ибо любительская плёнка «Кодак Колор» всё же лучше цифроматрицы в мыльницах. И в миллионы раз лучше мобилы… Увы, разве рядовой потребитель ширпотреба послушает знающего человека? Потребитель будет вдуплять в зомбоящик с рекламами от проклятых хитротолстожопых маркет-олухов.
Раз оптика у телефонов является унылым говном(ничего не поделать, телефон — это мобильное устройство; представьте себе телефон с объективом от зеркалки, лол(телеобъективы для телефонов существуют, пруфлинк), как и гибриды камер со смартфонами пруфлинк), мобилодрочерам-говноселфшотерам остаётся меряться занимаемым местом своего дражайшего аппаратика в AnTuTU и показателем ppi, но с камерами заведомый фэйл. Пример: камера Samsung Star с 3,2 мпх полная хуйня по сравнению с камерой у Nokia N70, где всего 2 мпх; moar: известнейший K750i(джва мпх) снимает лучше Ноклы 301(3.2 мпх). Разгадка: качество матрицы задают далеко не одни мегапиксели. Софтинушка тоже играет важную рояль. Отсюда снимки в 0,3 мпх с качественной камерой уделывают снимки в 5 мпх, но сделанные говном. Альсо, сообщение о вставленных в Nokia 808 Pureview 41 МП вызвало у некоторых мобилодрочеров скрытый оргазм.
И сюда пробралась эта зараза. С недавнего времени у камер в магазинах стали рисовать на ценниках количество мегапикселей. Наряду с, «сенсорным экраном», «системой анти-дрожащие-руки» и прочими свистелками и перделками. Хитрость кроется в следующем: многие видеокамеры играют роль фотоаппарата, для чего мегапиксели типа важны. Результат - рынок недорогих видеокамер почил с миром, уступив место доступным фотомыльницам с возможностью съёмки «движущихся картинок».
В противовес мифу "большое число мегапикселей всегда лучше, чем маленькое", появился миф "чем меньше мегапикселей, тем лучше", который обосновывается вроде бы рациональными соображениями:
чем меньше пикселей, тем ниже требования к качеству оптики
снижаются требования к точности фокуса
малопиксельные камеры более устойчивы к шевелёнке
на крупном пикселе дифракция наступает позже, можно глубже закрывать диафрагму без ущерба для резкости изображения
хорошо для макросъемки из-за п.4.
Однако всё это верно лишь при просмотре снимков в 100% (один пиксель матрицы на один пиксель монитора). При ресайзе к одному размеру, или распечатке одним форматом различия исчезают. Большее количество мегапикселей даёт ВОЗМОЖНОСТЬ в хороших условиях получать более детализованные изображения. Конечно, при неблагоприятных условиях съемки некоторые детали многопиксельная камера зафиксировать не сможет, но малопиксельная камера эти детали не увидит никогда. То есть правильно говорить не "многопиксельная камера требует высококачественной оптики", а "на малопиксельной камере плохо заметна разница между хорошой и плохой оптикой".
При этом жирнопиксельщики игнорируют тот факт, что пиксели - всего лишь "средство" захвата изображения, и цель получения изображения возможно лучшего качества подменяют целью "разрешить все пиксели, которые есть на матрице". С этой точки зрения лучшей была бы матрица, содержащая только один, но зато очень жирный пиксель.
А как быть, например, с объективом, разрешение которого выше разрешения матрицы в центре кадра и ниже в углах (довольно частый случай, кстати). Нужно ли загрубить резкость изображения в центре до такого же качества, как в углах?
Это верно, но во всех фотоаппаратах есть возможность уменьшать снимки сразу же при съемке.
Если вырезать из матрицы зеркалки участок, по площади равный размеру мыльничной матрицы (6 x 4.5 мм), то ВНЕЗАПНО преимущества по шумам и ДД исчезают, а деталей с мелкопиксельной матрицы больше.
Алсо, мать-природа словно в насмешку над любителями жирнопикселя оснастила глаз человека для дневного зрения жирнопиксельными колбочками (около 6 миллионов штук) и для ночного зрения -- мелкопиксельными палочками (около 120 миллинов штук).
В противовес вышесказанному фирма Сони опять доказала что может, выпустив в 2014 году фотоаппарат α7S, способный делать качественные фото и видео на просто неприличном уровне ISO в десятки и сотни тысяч без какого-либо заметного ухудшения качества изображения. Ключевой особенностью уберкамеры как раз стал 12-мегапиксельный сенсор с жирными пикселями.
За последние 3 года появились профессиональные полнокадровые фотоаппараты и объективы нового поколения Никон и Сони, которые на самом деле выдают попиксельное качество картинки при огромном разрешении и совсем без шумов, развитие технологий не стоит на месте, и вот уже Кэнон распускает слухи что к 2015 году выпустит нечто очень дорогое и 48 мегапиксельное. Сони в ответ собирается выпустить 50мп беззеркалку топового класса... ээ кажется опять все заново.
Но среди прокладок между камерой и кедами все остается традиционно, сеть уже полна эпической хуиты снятой комплектами по 6-10К$, авторы которой даже не утруждались наводкой на резкость.

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. Быстро образумились, и решили сперва выпустить в половинном размере — 3840х2160, названный так же UHDTV. Сейчас, для удобства, называются 8K и 4K. К концу <del>света</del> 2012 года сумели выпустить парочку моделей. Alzo:
Разницу в изображении трудновато увидеть и не удивительно, ведь современные Ultra HD телевизоры уже превзошли возможности человеческого зрения. Фирмы мгновенно почуяли наживу и начали ставить 4K куда попало. Таблэтки показывают, компьютерных мониторов завались… Со смартфонами заминка вышла. Даже очень тупой мобилодрочер (но с орлиным зрением) понимает — на пятидюймовом экране разницу не увидишь. Серьёзные дяханы быстренько сообразили <del>на троих</del> и начали ставить на смартфоны 4K "видеокамеры". Из вышенаписанного следует вывод--> менять матрицу камер чересчур не пришлось (для некоторых носимых радиостанций GSM стандарта камеры делает Sony. Так что…). Однако, хомячьё взревело от радости(сначала Samsung Note 3 с его BSI-сенсором и пиздатой™ технологией Exmor RS, затем Sony Xperia Z2, и пошло-поехало!), доморощенные иксперды гордо ринулись отстаивать чёткость(во всех смыслах) 4к видео, снятое «глазом» мобильников на форумах, сводя потуги разбирающися людей, троллей, несведущих к высказываниям типа «ты — хуй! пиздуй учить матан», «вы фсе нипанимаите проста патамушта не видели 4квидео и накагда не зароботаете на токую камеру ахахах», «Как? У тебя камера снимает в фул эйчди??? Фу лох, сука! Пшёл нах отсюда!»
Ах да, ну и, конечно, правило 34 не подвело. Вообще, по состоянию на конец мая 2014-го, поиск по торрентам на "2160p" выдает пару сотен видео... но если отфильтровать прон...
В области видеонаблюдения мегампх основательно увеличивают стоимость конечного продукта, но и производитель совестливее. Например, камеру на «1мп или HDTV 720p» можно купить за скромную штуку баксов. И дело не в одной ударопрочности, ведь за такое же добро с «5мп или HDTV 1080p» и парой свистоперделок просят выложить полторы тысячи. Заметим: вы таки получите заявленную характеристику. В сегменте дешёвых камер и китайского говна, априори, сложно найти что-то с количеством мегапикселей как в мабиле за 100$.

А разгадка одна — быдлодевайс не может похвастаться хорошей оптикой, матрицей и съёмкой в RAW, тогда быдлодевайс перестанет значиться таковым. К тому же, потребитель уже давно запасся нужными ему девайсами. Техника — не гамбургер, её каждый день не покупают, купил фотомыльницу — хватит на десятилетия. Кризис перепроизводства ещё Карл Маркс описывал. Но как развести людей на деньги и заставить платить? Тут-то и приходят на выручку мегапиксели. Увеличение пиписекселей обходится производителю в копейки, цена же фотика/мабилы/выдеокамеры поднимается вверх на тысчонку-другую 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. Обыватель ведётся и покупает, ибо дёшево и круто, а умные дяди делают нехилый профит. При этом качество снимков может стать ещё хуже — сравните мыльницы «Nikon» одной ценовой категории 2004 года и 2014. А разгадка проста: мегапикселей нарастили, а оптика из стеклянной стала пластмассовой, а сборка как готовой продукции, так и комплектухи, из которой собирается, уехала в Китай. Just business, nothing personal.
Внимательно изучая характеристики купленной техники, обнаружил интересненький повод нажаловаться куда следует. Заявленная как 5 МПикс вебкамера имеет жалкие 0.3 МПикс, а фотик с 12 МПикс выдаёт пятёрочку мегапыхэлей. Развод, как ни крути, 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 лимиту, а от шумов при низкой освещенности можно избавиться увеличивая габариты устройства, роль же оптики пускай играет бутылочное или оконное стекло. Качество ПЗС матриц мало разнится (а вот плохие КМОП очень плохи). Кому не хватает динамического диапазона — HDR юзайте, благо не пленка.
Некоторые критерии качественной фотографии: 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 (плевавшего с высокой колокольни на вышеозвученных). Более того, качество фотографий часто сознательно ухудшают, делая их черно-белыми (фотка говно? сделайте её Ч/Б) либо закрашивая мелкие дефекты кожи. Они могут себе позволить 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, «ездящая» по фотометрии, ближайшая к матрице и всегда нежнейше ставящаяся сервомотором в фокус от обьекта сьёмки), позволяющей получать светочувствительность системы сравнимую с 8 000…16 000 по ISO (чувствительность хорошего прибора ночного видения). Старенькие профессиональные зеркалки «умеют» режим NightShot, а из более современных «полупрофессиональных» он аккуратно выпилен, вроде за ненадобностью. Просто это их основной инструмент, и они давно уже отучились этим «микроскопом» забивать гвозди.
Ни мегапиксели, ни оптика, ни формат кадра никогда не сделают из говна фотографию. Это средства, кому-то для чего-то действительно нужные, в том числе и мегапиксели. Ежели индивидуум не может снять хорошую фотографию исправно работающей камерой Х, какую бы вы ни дали ему взамен — «Зенит», «Кэнон», «Хассель» или «Лейку» — фотографии лучше не станут. Пока потребитель не просечёт фишку, ему будут заменять одну морковку на другую. Данную безрадостную картину мы с вами сейчас как раз наблюдаем. Производятелы усекли — мегапикселями никого не удивишь, пора новенькое чего-нибудь втюхивать. Допустим, высокое исо. А после исчерпания всех возможных вариантов с ISO — предложат новое волшебное средство получения шедевров.
IRL 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 много меньше), МРАКет-о-лаги придумали для «любимых и дарахих пакупателов» новую линейку, по величине ISO. ISO в 25 600 говорит для лоха о немеренной крутизне фотика, а для окружающих — о степени лошизма владельца (не всегда. Настоящим, или полупрофессиональным фотографам ИСО в 64к может пригодиться (шанс ~ 1 к 1000000), но в повседневной жизни хватит в десять раз меньше). Для 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 (картинка субъективно не превращается в говно) ISO у зеркалок подрастает — если на ряде относительно старых аппаратов говно было на четырёх сотнях, на современных сопоставимое начинается с отметки 3200.
Запомни, Анонимус, следующие факты: на качество влияют оптика и физический размер матрицы. Да-да, именно размер матрицы (в прошлом размер кадра на плёнке) задаёт уровень качества снимка. И именно данный 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 — всё равно утрамбуют). Иногда меньше, чем в мыльнице за 5000 рублей.
Напоследок. Рискнём пересчитать среднюю арифметическую разрешающую способность плёнки в мегапикселы (непросто это, так как кристалл галогенида серебра похож на ПЗС-ячейку как уж на ежа). Получится 20 миллионов пикселей для цветной плёнки для 35 формата — три независимых светочувствительных слоя делают своё чёрное дело, каждый «элементарный участок» содержит информацию и об уровне красного канала, и синего, и зелёного. В пересчёте на слой получается чуть больше шести миллионов. Для ПЗС-матрицы с байеровским фильтром эквивалентная разрешающая способность будет порядка 25 мегапикселей, что на маленькую матрицу просто не уместить в силу дифракционных ограничений. Однако эти выводы работают только для уровня пленок 80х годов прошлого века и матриц середины 2000х. В реалиях 2015 года, на новейшую пленку 35го формата (а ты думал пленку таки перестали делать?) можно получать резкие снимки до 30х60см, правда в твоем фотомаге ты ее не найдешь. Тот же результат достигается с помощью 36мп Сони A7R, паритет.