“Piksel yoğunluğu” nedir?

Görünüşe göre megapiksel kamera kalitesini ölçmek için iyi bir yol değil, bu nedenle bazı insanlar "piksel yoğunluğu" adı verilen göreceli bir ölçüm sisteminden bahsediyor.

Bu spesifik olarak nedir? Hangi bilgileri veriyor? Daha yüksek sayı daha iyidir? Ya da tam tersi?

Piksel yoğunluğu, belirli bir alana kaç piksel sığacağının bir ölçüsüdür . Piksellerin boyutuna göre belirlenir: pikseller ne kadar küçükse, piksel yoğunluğu o kadar yüksek olur.

Duvarınızda iki mozaik fayans yaptığınızı düşünün: biri küçük fayanslar, diğeri büyük fayanslar kullanıyor. Sonunda böyle bir şeye bakabilirler:

Aşağıdakileri kolayca görebiliriz:

1. Her iki mozaik de aynı boyuttadır .

2. Sağdaki mozaik daha küçük fayans kullanır : soldakinden 4 kat daha küçük.

3. Bu nedenle, sağdaki mozaik daha fazla karo içerir : soldakinden 4 kat daha fazla karo .

Şimdi gerçekten baktığımız şeyin, iki dijital kamera sensörünün oldukça büyütülmüş bir görünümü olduğunu hayal edin. "Parçalar" sensörlerin pikselleridir (veya ışık hücreleridir); sağdaki sensörün, soldaki sensöre göre daha yüksek bir piksel yoğunluğuna sahip olduğu açıktır . Bir şeyleri büyütürsek ve soldaki ızgaranın 1 megapiksel sensörün (yani 1 milyon piksel) küçük bir parçası olduğunu hayal edersek, sensörün aynı fiziksel boyutta olduğunu varsayarsak, sağdaki kamerada 4 megapiksel sensör bulunur .

Şimdi hepimiz biliyoruz ki daha fazla megapiksel = daha iyi, değil mi? :)

Aslında, sorunuzda buna çarptınız: megapiksel görüntü boyutunu ölçer, ancak görüntü kalitesini ölçmek için her zaman iyi bir yol değildir . Bunun nedeni, daha küçük ışık hücrelerinin özellikle düşük ışık koşullarında daha fazla gürültü alma eğiliminde olmasıdır . Kamera üreticileri sürekli olarak bununla mücadele etmenin daha iyi yollarını buluyorlar, ancak aynı zamanda aynı boyutlu sensörlere giderek daha fazla piksel sıkıştırıyorlar. Çok kabaca konuşmak gerekirse, daha yüksek piksel yoğunluğu daha fazla gürültüye yol açma eğilimindedir .

Dolayısıyla, sorunuzun son kısmını yanıtlamak için, daha yüksek piksel yoğunluğu daha iyi veya daha kötü olduğu anlamına gelmez . Bir sensörün piksel yoğunluğunun arttırılması, çözünürlüğünü (daha fazla megapiksel) arttırır, bu da iyi bir şey olabilir, ancak genellikle gürültüye karşı duyarlılığını da artırır, bu da kötü bir şey olabilir. Herhangi bir dijital kamera satın almak, bu iki faktörü tartmak ve size en uygun olan ikisi arasında bir uzlaşmaya karar vermek anlamına gelir.

2D sensörlerde (*) piksel yoğunluğu, diğer yoğunluklar gibi, birim alandaki piksel sayısıdır. Bir sensör boyutu (genellikle mm veya inç cinsinden) ve dolayısıyla alanı verilir. Belirli bir sensör, sensör elemanları olan ışığa duyarlı konumlara veya fotosite / duyulara bölünür. En yaygın düzenlemede, bu duyular kare şeklindedir ve doğrusal, düzgün bir ızgara oluşturur (**).

Piksel yoğunluğu, toplam piksel sayısının sensör alanına oranıdır. Sensörün birim alanındaki duyu sayısına eşittir.

Bu oran ne kadar yüksek olursa, tek tek fotositler o kadar küçük olur. Bunlar ne kadar küçük olursa, piksel o kadar gürültülü olur. OTOH, daha yüksek yoğunluklar, yani daha yüksek çözünürlüklü sensörler, elektro-optik sistemin çözülme gücünü azalan bir geri dönüş noktasına kadar artırır.

Örneğin, Canon EOS 7D, ~ 18 Megapiksel (etkili) olan bir APS-C boyut sensörüne sahiptir. yoğunluğu 18e6 / (22.3 x 14.9) = ~ 54Kpix / mm ^ 2'dir. EOS 5D Mk2, 21 MP ile 35 mm'lik bir sensöre sahiptir. Yoğunluğu 21e6 / (36 x 24) = ~ 24Kpix / mm ^ 2'dir. Böylece, 5D2 duyuları 7D'nin duyularının iki katı kadar büyüktür ve bu nedenle gürültüye karşı daha bağışıktır.

Yoğunluğun kalite üzerindeki etkisi hakkında daha fazla tartışma burada bulunabilir .

(*) lineer sensörler, çizgi tarayıcılarda olduğu gibi, tek bir satıra yerleştirilmiş hislere sahip olabilir ve bu nedenle yoğunluk, birim uzunluk başına piksel sayısıdır.

(**) Diğer duyu düzenlemeleri, özellikle de duyuların düzenli bir matrise değil, çapraz bir yığın olarak yerleştirildiği Figi'nin SuperCCD sensörleri bulunmaktadır. Bununla birlikte, piksel yoğunluğu için aritmetik burada hala geçerlidir.