Megapiksel modern sensör teknolojisi ile önemli mi?


47

Daha fazla megapiksel iyi mi?

Daha fazla megapiksel kötü mü?

Daha fazla megapiksel detayı arttırır mı? Görüntülerimi daha keskin yapıyorlar mı? Diğer tarafta, çok fazla olan bir nokta var mı? Megapiksel gürültü ve diğer sorunlara neden olur mu? Baskı ve görüntüleme boyutu buna nasıl gelir?

Yaygın İnternet forum bilgeliği eskiden 6 megapiksellikti - eskiden yeterli değildi, ama bunun ötesinde, pek faydası olmadı. Dosya boyutları büyüdü, ancak ayrıntı parazit ve diğer sorunlara yol açtı. Argümanlar, çok fazla pikselin küçük bir sensöre sıkıştırılmasının her pikseli gerçek bir fayda sağlamak için çok küçük hale getirdiği ve daha yüksek megapiksel sensörlerin yine de ucuz lensleri çözdüğüdür. (APS-C DSLR'leri tartıştığımız takdirde 6 yerine 12 yerine, tam kare için 24 yerine bir şey değiştirin.)

2011 itibariyle, tanıtılan her kamera 12-18 megapiksel arasındaydı. 2016 yılında çoğu 16-24 megapiksel aralığında idi. Kesinlikle hiçbiri artık 6'da değil; akıllı telefonlar bile 8 megapiksel kamera ile geliyor. Bu eski "tatlı nokta" üzerinde gerçek bir gelişme sunuyor mu ? Teknoloji, "bilgeliğin" güncellenmesi gereken noktaya kadar mı gelişti, yoksa hepimiz pazarlama için acı çekiyor muyuz? Ya da bazı noktalardan tatlı noktayı geçtik mi, ama önceden tartışılmayan noktalardan dolayı sorun değil. (Örneğin: daha gürültü, tabii, ama daha ayrıntılı sıra .)

Günümüzün 16-24 megapiksel aralığında, aynı sensör boyutunda, üst uç için gerçek bir fayda var mı? Megapiksel , günümüz teknolojisi ile görüntü kalitesini doğrudan nasıl etkiler ? Yararları nelerdir ve ne zaman uygulanır? Ne dezavantajları vardır ve ne zaman yapmak onlar geçerlidir? Tekniğimi (ve beklentileri) kameramın megapiksel sayısını temel alarak nasıl ayarlamalıyım?

Yanıtlar:


41

Tamamen teorik açıdan bakıldığında: daha fazla megapiksel iyidir .

İnsanlar çoğu zaman megapiksel sensörlerinin çoğu merceğin dışına nasıl çıktığını anlatıyor, bu yüzden en iyi camı kullanmadıkça daha da yükselmenin bir anlamı yoktu. Bu her zaman doğru değildir. Sistem çözünürlüğü lens çözünürlüğü ve sensör çözünürlüğünün ürünüdür . Böylece, bir tanesini iyileştirirseniz, diğerinden bağımsız olarak sisteminizin çözünürlüğü artar. Sonunda azalan geri dönüşler elde edersiniz, ancak teorik bakış açısına göre bir sensör kırınım efektleri geçene kadar lensi çözemez.

Teorik olarak sabit bir nihai çıktı boyutu için, gürültü sensör çözünürlüğünden bağımsızdır. Evet daha küçük pikseller daha az ışık yakalar, bu nedenle piksel başına gürültü seviyesi daha yüksektir. Ancak, daha düşük olanla eşleşecek şekilde yüksek bir megapikselli bir görüntüyü yeniden boyutlandırırsanız, ortalama piksel değerlerini alırsınız ve böylece gürültü düzlenir. İnsanlar düzenli olarak, görüntüleri% 100 oranında izlerken gürültülü yüksek megapiksel sıkıştırma hakkında şikayetçidir. Ama bu tamamen haksız bir karşılaştırma.


Pratik açıdan bakıldığında: Daha fazla megapiksel fena değil

Pratik açıdan bakıldığında, gürültü durumu daha karmaşık, ancak gördüğüm kanıtlar aynı görüntü boyutuyla karşılaştırıldığında yüksek MP sensörlerinin daha gürültülü olmadığını gösteriyor (yukarı bakın). Bazı bağlantılar arayacağım.

Çözünürlükteki durum, sensörlerin çoğunun renkli görmemesi ve dolayısıyla bir kenar yumuşatma filtresi gerektiren bir bayer ızgaraya sahip olması nedeniyle karmaşıktır. Örnekleme frekansı sinyalinizle (yani görüntü ayrıntısı) frekansınızla eşleştiğinde, diğer adlandırma en kötü durumdur. Megapiksel sayısının sinyal frekansındaki artıştan daha hızlı arttırılması, diğer örtüşme filtresinin kaldırılabileceği noktaya kadar örtüşme işlemini iyileştirmelidir.

Sensörünüzden ekstra detaylar çıkarmanızla ilgili başka pratik problemler de var:

  • Megapikselleri artırdıkça 1 / odak uzaklığı kuralı artık geçerli değildir, sabitliği artırmaya ve ayrıca konu hareketi daha belirgin hale geldiğinde deklanşör hızlarını arttırmaya ihtiyacınız var.

  • Pikseller Airy diskinden daha küçük hale geldikçe, megapikselleri artırdıkça, kırınım daha fazla sorun haline gelir .

  • Veri işleme ve depolama gereksinimleri daha yüksektir.

Bunların yüksek megapiksel sayımının dezavantajları olmadığını vurgulamakta fayda var, çünkü görüntülerinizi her zaman küçültebilirsiniz ve düşük megapiksel sayılı kamera ile karşılaştırıldığında hiçbir şey kaybetmiyorsunuz. Bunun istisnası, kamera veri işlemede olmaktır, çünkü kamera fotoğraf çekerken tüm sensörü okumak zorundadır ve bu bilgiyi bir şekilde işler.


Ne kadar yüksek gidebilirsin? 350 megapiksel tam kare algılayıcı f / 2.8 (daha büyük açıklıklar gerektiren yeşil ve mavi ışık) olan kırmızı ışık için kırınım sınırlayıcı açıklık hesaplamalarını gördüm, bu da size bir fikir veriyor. Şahsen, bence kazancınız 50 megapiksellik 35mm'lik bir sensörü geçebilir, maksimumda belki 75-100 olabilir. F / 5.6'da göze çarpan bir kırınım olduğunda insanlar ilgisizleşecek ve f / 2.8'de keskin olan bir mercekle f / 2.8'e açılmanız gerektiğinde, megapiksel yarışı sona erecek.

Daha büyük formatlar, (belirli bir f / durağında) kırılma başlamadan önce daha fazla megapiksel sağlar, ancak alan derinliği aynı f / durakta daha sığdır, bu nedenle alan derinliği için daha fazla durmanızı gerektirir; kırınımla ilgilidir (daha geniş bir format için kırınım sınırlayıcı açıklıkta keskin olan lensleri yapmak daha kolaydır).

80 megapiksellik orta format kameraların varlığı, mümkün olacağına, yeterince cam verildiğinde kırınımlı olabileceğine işaret ediyor. Bu tür kameraların kullanıcıları 80MP kullanmanın ne kadar zor olduğunu işaret etseler de, teorik olmasa da, bunun iyi bir pratik limit olduğuna işaret etmektedir.


1
Uygulanmayan 1 / fokal uzunluk kuralı yalnızca gerçekten çok iyi bir piksel gözetleme yaparken ortaya çıkar - yani ('mantık' gürültü argümanı ile aynı mıdır?)? Ayrıca, kırpma yapabilmek veya daha büyük fotoğraflar çekmek için daha büyük bir megapiksel kameranız varsa, gürültü argümanı kesinlikle geçerli mi?
rfusca

2
@ rfusca Asıl mesele bunların hepsi (gürültü vb.) bazı MP kameraların dezavantajı değildir . 20MP kameranın ekstra kamera sarsıntısı nedeniyle 10MP'den daha kötü olduğunu söyleyemezsiniz, çünkü kamera sarsıntısı 10MP'ye yeniden boyutlandırıldığında gider. Bununla birlikte, daha yüksek MP kameralardan daha iyi bir görüntü elde etmenin önündeki engeller - bu nedenle, daha fazla kırpma veya daha büyük baskı yapmak için yüksek MP kamera satın alırsanız, dediğiniz gibi, alakalı olurlar.
Matt Grum,

1
ah, o zaman böyle alacağım :). Son sonuç temelde ... daha fazla megapiksel daha az kötü değil, ancak pratik anlamda mutlaka daha iyi değil.
rfusca

2
Çok uzun bir mesaj ... o zaman çok fazla yorumum var. ;-) “Teorik olarak sabit bir son çıktı boyutu için gürültü sensör çözünürlüğünden bağımsızdır.” +1 çünkü çoğu insan bu önemli noktayı kaçırıyor.
Edgar Bonet

1
“Sistem çözünürlüğü lens çözünürlüğü ve sensör çözünürlüğünün ürünüdür”. “Çözünürlük” derken muhtemelen MTF demek istiyorsunuz . Bununla birlikte, sensör çözünürlüğü bir MTF tarafından iyi tanımlanmamıştır: Nyquist frekansında oldukça zor bir kesimdir. Bu nedenle, bu durumda sistem çözünürlüğü en küçük lens çözünürlüğü ve sensör çözünürlüğüdür. Bununla birlikte, düşük-geçişli filtreyi denkleme eklediğinizde, MTF'lerin ürünü tekrar alakalı olur.
Edgar Bonet

9

Daha fazla megapiksel sorusundaki farklı bir dönüş, "uçtan uca görüntü netliğini daha iyi mi" değil, "fazladan bitlerle yapabileceğim bir şey var mı"? Daha fazla ve daha fazlasını gördüğüm bir şey, kırpılmış bir görüntünün hala çoğu amaç için yeterli çözünürlüğe sahip olması nedeniyle, kırparak görüntüleri yeniden işleme esnekliğidir.

Ve ... eğer / ne zaman lensler üst seviye sensörler için sensör çözünürlüğü ile uyuşuyorsa (tüm lensler üst DSLR sensörleri tarafından aşındığına ikna olmadım), o zaman muhtemelen ekstra çözünürlüğe sahip olduğunuz için mutlu olursunuz.

"Daha fazla piksel medyaya kaydetmek için daha yavaş olur" hissini yansıtmak, bu işlem çekim yaparken ve en az bir diğer (kenar) durumda: el tipi HDR'de sorun olabilir.


Neden daha uzun zamandan tasarruf HDR'yi orantısız şekilde etkiliyor? Fotoğraf makinesinin tampon hafızası, ilgili pozlama sayısını tamponlamak için yeterince büyükse, bu sadece bir sonraki pozlama grubuna gelene kadar daha uzun bekleyeceğiniz anlamına gelir. Bu sadece daha hızlı hafıza kartları kullanarak azaltılabilen bir problem. 6 MP döneminden gelen bellek kartları,> 15 MP dönemindeki bir kamerada muhtemelen sınırlayıcı bir etken olacak (performans açısından), bu nedenle daha hızlı bellek kartlarına yine de ihtiyaç duyulacaktı.
CVn

8

Normal kullanıcılar için daha fazla megapikselin size hiçbir 'gerçek dünya' avantajı sağlamadığı kanısındayım.

Daha fazla megapiksel avantajları:

  • Detay kaybı olmadan daha büyük baskı almanızı sağlar.
  • Ayrıntı kaybı olmadan bir görüntüyü kırpmanıza izin verir. (<- Şahsen ben çok kullanırım)
  • İncelemede gerçekten çok sayıda küçük ayrıntı seçmenize olanak sağlar.
  • Sahnedeki daha fazla bilgiyi kaydeder.

Daha fazla megapiksel eksilerini:

  • Bir sahnede yakalanan bilginin artması, bir şeyin kenarı gibi kontrastlı alanlarda, birinden diğerine hızlı bir şekilde 'değişmez' diye çok fazla bilginin yakalandığı anlamına gelebilir. Bu, görüntüleri gözden geçirme, daha yumuşak görünme ve daha düşük megapiksel kameradaki fotoğraflar kadar keskin olmadığı anlamına gelebilir. Bu konudaki deneyimim, 8mp EOS 350D ve 18mp EOS 7D. 7D teknik olarak her yönden üstün ancak aynı lenslerde bile 350D ile çekilen fotoğraflar daha net görünüyor.
  • Daha fazla megapiksel = daha büyük dosya boyutları, özellikle RAW. Bu nedenle, daha fazla disk alanı gerekebileceği gibi, CPU'nuzun yüklenmesi için daha çok (/ daha uzun) çalışmanız gerekebilir.
  • Bazı lensler bu kadar yüksek çözünürlüklü kameralarla kusurlar göstermeye başlayacaktır, bu nedenle kameradan en iyi şekilde yararlanmak için daha pahalı camlara yatırım yapmanız gerekir.
  • Düşük ışık performansı, pikseller sensör üzerinde daha yoğun bir şekilde paketlendiğinden acı çekmeye başlayabilir ve daha uzun pozlamalarda daha fazla parazite neden olabilir.

Bu nedenle, A1 boyutuna veya daha fazlasına (reklam panosu vb.) Üfleme niyetinde bir fotoğraf çekmiyorsanız, yalnızca megapiksellere ihtiyacınız yoktur. Ekranda düzenli olarak görüntülemek veya bir aile albümünü yazdırmak için, düşük megapiksel (8-12) fazlasıyla yeterli olacak ve daha keskin sonuçlar verecektir.

Bu duyguların yalnızca gerçek dünya kullanımındaki kendi gözlemlerime dayandığını unutmayın. Hiçbir şekilde bilimsel değiller ...


Sabit ebatlı bir pakette daha fazla sensör elemanının paketlenmesinin bir diğer yüksek teknik dezavantajı, müdahale etmeye başlayarak sorun yaratmalarına neden olmasıdır. Ve elbette daha fazla eleman daha fazla ısı üretimi anlamına gelir (teknoloji, daha iyi bir ısı dağılımı veya daha düşük güç tüketimi için izin vermediği sürece).
12'de

Re: 350D'ye karşı 7D. 7D'deki 350D'ye kıyasla daha güçlü anti-aliasing filtresi buradaki birincil suçlu. Daha sonra, daha zayıf bir geçiş filtreli aynı 18MP sensörünü kullanan Canon kameraların önünde, 7D ile aynı netlikte sorun yok.
Michael C

4

Genel olarak, daha fazla megapiksel daha iyidir. Ancak, kamera görüntülerinin netliğinde birden fazla faktör vardır. Örneğin, 500 megapiksel görüntünüz varsa, objektif görüntülerin netliğini hala çözünürlükte daha düşük bir şeyle sınırlar. Birçok nokta ve çekim kamerada yeterli megapiksel bulunur ve ucuz lensler, sınırlı faktörün piksel sayısından ziyade açıkça lens olduğu lenslerdir.

Çok sayıda megapikselin bazı küçük dezavantajları, kameradan bilgisayara daha yavaş aktarım ve bilgisayar ve bellek kartındaki daha büyük dosyalardır. Fotoğraf makinesinde genellikle fotoğraf boyutunu daha küçük ayarlayabilirsiniz, ancak bu Raw fotoğraflarını etkilemeyebilir.

Görüntü boyutunun elverişsizliği ve ek maliyet dışında, birçok megapiksel hiçbir şeye zarar vermez.


2

Işığa duyarlı alan konusunda kimsenin dokunmadığı anlaşılıyor. Sensörler önden veya arkadan aydınlatılabilir ve bu da piksel sayısını artırırken farklı etkilere neden olur.

Ön ışıklı sensör

Önden aydınlatmalı bir sensörde, sensörün ışığa duyarlı tarafında transistörler ve elektrik yolları bulunur. Bu bileşenler sensörün parçalarını kapsayacak ve ışığa duyarlı alanı azaltacaktır. Daha fazla piksel eklemek, daha fazla transistör ve azaltılmış ışığa duyarlı alan anlamına gelir.

Küçük ışığa duyarlı alan daha düşük performansa neden olur.

Bu, mikrobenziler kullanılarak biraz hafifletilebilir.

Arkadan aydınlatmalı sensör

Her piksel için transistörler ve elektrik yolları ışığa duyarlı alanla aynı tarafta olmadığından, arkadan aydınlatmalı sensörler piksel sayısının arttığını düşündüğü halde aynı ışığa duyarlı alana sahip olacaktır.


1

Bazen daha fazla piksel kötüdür.

Sensör boyutuna bağlı olarak, daha fazla değil, daha iyi pikseller istersiniz. Yeterli sayıda foton yakalayabileceğiniz yeterince büyük sensörlere ihtiyacınız vardır.

Sensörler küçülürken Moore yasası ve bunların hepsi fotonlar değildir.


0

Daha fazla megapiksel pratik ve teorik olarak her zaman iyidir.

İlk önce Megapiksel, sadece Milyon Piksel anlamına gelir. Bunlarla ne kadar çok çalışmak zorundaysanız, o kadar iyi olursunuz. Her zaman.

Tartışılan sınırlamalar, kötü bir düşünce şeklidir. Fotoğrafçılar için bir analoji denemek ve oluşturmak için:

Diğer tüm özellikler, dizaynlar ve maliyetler aynıysa, bir 42 MP Canon veya 5,6 Canon Canon'u tercih eder misiniz?

Bahse girerim 42mp ile gittin. Eminim herkes yaptı. Lens, disk alanı veya işlem gücü gibi diğer unsurlar nedeniyle sorunun itibarsızlaştırılması, asıl soru için teğet bir konudur.


Dikkat edilmesi gereken bir diğer önemli şey de, yüzlerce ayrı N megapiksel karesini tek bir büyük kareye dikebileceğiniz iyi bir makro lensi . İşte herkesin ziyafet çekebileceği 80 gigapiksel görüntüler.

Bundan bahsetmek istediğim, insanların söyledikleri sorunların çoğunun, potansiyel eksilerin megapiksellerin eksileri olmadığı, diğer aygıtların eksileri olmalarıdır. Uçtan uca keskinlik alamayan bir lensin, bu soruya, ortaya konduğu gibi bir ilgisi olmamalıdır.


Peki ne zaman daha fazla megapiksel aramalısın? Her zaman. Kare başına ne kadar megapiksel olursa, o kadar iyidir. Ne kadar çok kırpma seçeneği varsa, o kadar az dikiş yapmanız gerekir, işlem sonrası amaçlarınızdaki şeyleri seçmek o kadar kolay olur.


Ve birileri söylemeden önce, ama daha büyük pikseller hakkında - yine hepsi bu kadar eşit. Bir kamerayı belirlemede başka birçok faktör var ama bu soru sadece megapiksel sayısını soruyor. Apple, Sony ve daha büyük pikseller elde etmek isteyen diğer kişiler hoş bir ek oluyor ve eğer maliyeti de dahil olmak üzere her şey eşit olmak üzere iki kat daha büyük piksellere sahip olabilirseniz. Her seferinde.


-1

Matt'in ve Steve'in cevaplarına tamamen katılıyorum, ancak birinin resimler üzerinde işlem yaparken daha yüksek bir çözünürlüğe sahip olmanın büyük avantajlarını da göz önünde bulundurması gerektiğini düşünüyorum. Genel olarak, daha fazla megapiksel, işlem sonrası işlemden en iyi şekilde yararlanmaya çalışırsanız (tabii ki, çok sayıda megapiksel içeren kötü bir gürültülü kamerayı iyi, düşük gürültülü bir kamerayla karşılaştırmazsanız) daha az sayıda megapiksel, sorunun özellikle modern sensör teknolojisinden bahsettiğine dikkat edin).

İyi fotoğrafçılar tarafından en iyi kamerayla çekilen resimler, genellikle görüntü kalitesinde gerekenden biraz daha fazla çözünürlüğe sahip olur. Ayrıca, Matt'in işaret ettiği gibi, mükemmel bir mercekle mükemmel bir çekim bile, çözünürlük yeterince yüksekse kırınım nedeniyle keskinliği olmaz. Bu nedenle, eğer çözünürlük normalde piksel boyutundan daha uzun olan uzunluk skalasındaki netliği göstermiyorsa, çözünürlüğün artırılmasının on faktörünün herhangi bir kullanımın olacağını, sorgulayabilirsiniz.

Mike'ın karşıtlık alanlarındaki keskinlik hakkındaki noktasını düşünelim. Parlaklığın bir değerden diğer bir değere 4 pikselin üzerinde hızla değiştiğini ve on kat çözünürlükle bu değişikliğin 40 pikselin üzerinde kademeli olarak gerçekleşeceğini varsayalım. İkinci görüntü göz önüne alındığında, nokta yayma işlevini, veri noktalarının on katına sahip olduğum için daha doğru olarak hesaplayabilirim. Bu, dekonvolüsyonu kullanarak görüntüyü daha net bir şekilde netleştirmemi sağlayacak. Dekonvolüsyon artefaktlar üretecektir, hesaplamaları ne kadar doğru yaparsanız, kurtarılan ayrıntılar ve sahte artefaktlar arasındaki denge o kadar iyidir.

Başka bir uygulama, görüntünün küçük parçalarının parlaklık değerleri maksimum değere (aynı zamanda ham görüntüde) kırpıldığında aşırı pozlamayı düzeltmektir. Farklı pozlamalara sahip birden fazla fotoğrafın avantajı olmadan, bir HDR görüntüsü oluşturamazsınız. Ancak, resimdeki aşırı pozlanmış alanın kenarlarını göz önünde bulundurabilir ve ardından yerel nokta yayma işlevi ile (yakındaki yüksek kontrast alanlarından hesaplamayı deneyebileceğiniz), doğru parlaklığı hesaplayabilirsiniz (ayrıca gradyanlar ve daha yüksek dereceli türevleri) sadece aşırı pozlanmış alanlara.

Açıkçası, bu çok daha iyi çalışacaktır, daha çok çalışmanız gereken pikseller ve görüntü tam olarak net değilken. Böyle bir alıştırmanın sonuçları oldukça sınırlı olsa da (aşırı pozlanmış alanın içindeki ayrıntıları geri yükleyemezsiniz), çirkin beyaz bir aşırı pozlanmış alanın rengini doğru almanın bu işe yarayacağını düşünüyorum.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.