качество фото в чем измеряется
Пиксели, разрешение и печать цифровых изображений
Для начинающего пользователя программа фотошоп покажется магическим инструментом, который с таинственной легкостью может изменить до неузнаваемости любую фотографию. Но как!? Скажите! Как он это делает? Какой действует механизм? Что происходит внутри фотографии, что она как угодно меняется, будто это хамелеон? Да ничего сложного, нужно просто знать из чего состоит цифровая фотография и какие на нее действуют правила, тогда все станет на свои места.
Растровое изображение, а именно с таким видом графики работает фотошоп, состоит из крошечных элементов — пикселей, как любой предмет из мельчайших частиц — атомов.
Пиксели — это крошечные элементы, квадратной формы, которые содержат в себе информацию о цвете, яркости и прозрачности. Термин происходит от скрещивания двух английских слов – picture (изображение) и element (элемент).
Файл цифрового изображения состоит из вертикальных и горизонтальных рядов пикселей, заполняющих его высоту и ширину соответственно. Чем больше пикселей содержит изображение, тем больше деталей оно может отобразить. Они неуловимы человеческому глазу, потому что ничтожно малы. Чтобы их увидеть, придется сильно увеличить изображение:
Обратите внимание на палитру «Навигатор». Красной рамочкой отмечена видимая часть изображения. Я увеличил до 1200% район, где изображен нос и рот панды. Как видите, изображение состоит из набора цветных квадратиков. В увеличенном виде это похоже на лоскутное одеяло из квадратных фрагментов.
Внимательно приглядевшись, можно понять основные принципы построения изображения:
1. Пиксели квадратной формы и выстраиваются в изображении в виде сетки (вспомните тетрадный лист в клеточку).
2. Квадратики всегда строго одного определенного цвета, они даже не могут быть градиентом. Даже если вам покажется, что какой-то квадратик переливается цветом, то это ни что иное как обман зрения. Увеличьте еще сильнее этот участок и вы убедитесь в этом.
3. Плавный переход между цветами происходит благодаря постепенно изменяющимся тонам смежных пикселей. Даже линия соприкосновения контрастных цветов может содержать не один десяток тонов.
Разрешение изображения
Понятие разрешение изображения неразрывно связано с пикселями.
Разрешение изображения — это единица измерения, определяющая, сколько пикселей будет размещено на определенном пространстве, что, в свою очередь, контролирует насколько велики или малы будут пиксели.
Разрешение цифровой фотографии записывается следующим образом: 1920×1280. Такая запись означает, что изображение имеет 1920 пикселей в ширину и 1280 пикселей в высоту, то есть эти числа ни что иное как количество тех самых маленьких квадратиков в одной строке и столбце.
Кстати, если перемножить эти два числа — 1920×1280 (в моем примере получится 2 457 600 пикселей), то получим общее количество «лоскутков», из которых состоит конкретное изображение. Это число можно сократить и записать как 2,5 мегапикселя (МП). С такими сокращениями вы сталкивались, когда знакомились с характеристиками цифрового фотоаппарата или, еще к примеру, камерой в смартфоне. Производители техники указывают предельную величину, на которую способен их продукт. Значит, чем выше число МП, тем больше может быть разрешение будущих снимков.
Итак, чем больше разрешение, тем меньше пиксели, а значит возрастает качество и детализация снимка. Но фотография с большим разрешением будет и больше весить — такова цена качества. Поскольку каждый пиксель хранит в себе определенную информацию, с увеличением их количества, требуется больше количества памяти компьютера, а значит и растет их вес. Например, фото с медведями вверху статьи с разрешением 655×510 весит 58 КБ, а фото с разрешением 5184×3456 займет 6 МБ.
Размеры пикселя и печать
Важно различать ситуации, когда мы говорим о размерах пикселя и их влиянии на качество фотографии.
Просматривая изображения на экране монитора, мы видим, что размеры пикселя всегда одинаковы. Компьютерным размером разрешения считается 72 точки на дюйм.
Обратите внимание, когда вы создаете новый документ в фотошопе, то программа по умолчанию предлагает вам именно это значение:
Просматривая на компьютере большие фотографии размером, например, 5184×3456, чувствуется насколько она детально прорисована, нет зернистости и никаких дефектов, она яркая и четкая. Но поверьте, такая фотография опять же 72 точки на дюйм. Откроем ради интереса свойства изображения:
Большая фотография будет классно смотреться на компьютере благодаря масштабу. Какое у вас стоит разрешение экрана? Явно не 5184×3456, а меньше. Так значит компьютер должен уменьшить такую фотографию, чтобы она уместилась целиком на экране компьютера. Происходит сжимание пикселей и уменьшение их размеров, а значит вот оно классное качество снимка. Если бы вы просматривали такую фотографию в исходном размере, то могли бы с легкостью разглядеть размытость и потускнение изображения, а также резкие края контрастных деталей.
О размерах пикселя в большинстве случаев вспоминают, когда дело касается печати фотографии. Здесь 72 точек может не хватить.
Для примера я создал документ размерами 655×400 пикселей с разрешением 72 точки. Посмотрите в графу размер печатного оттиска:
Фотошоп вычислил, что изображение размером 655×400 и разрешением 72 точки можно будет распечатать на бумаге размером 9,097×5,556 дюймов (в сантиметрах это 23,11×14,11)
655 пикселей в ширину, разделенные на 72 пикселей на дюйм = 9,097 дюймов ширины
400 пикселей делится на 72 пикселей на дюйм = 5,556 дюймов высоты
Казалось бы, «Вау! На каком большом листе можно распечатать!». Но по факту фотография будет примерно такой:
Размытая фотография, нет резкости и четкости.
Принтеры считаются устройствами высокого разрешения, поэтому, чтобы фотографии были красиво напечатаны, требуется либо печатать фотографии изначально большого размера, как у меня 5184×3456, либо менять количество точек на дюйм в диапазоне от 200 до 300.
Вновь возьму тоже изображение 655×400, но изменю количество точек на 200, вот что пишет фотошоп:
Уменьшился размер печатного оттиска почти в три раза. Теперь у нашего изображения печатается 200 пикселей на 1 дюйм бумаги.
Что же получается, изображение будет маленьким, едва ли уберется на стандартную фотографию 10 на 15, но зато оно будет качественным, четким и детально прорисованным.
Получается, что для печати фотографий существует некий минимальный размер разрешения. Если картинка изначально маленького размера, как было у меня, то о хорошем качестве печати даже нечего думать.
Какого размера должно быть изображение, чтобы его красиво распечатать
Допустим, вы приехали с отдыха из Крыма, или сделали 100500 фотографий ребенка и, конечно, хотите что-нибудь распечатать в фотоальбом (пример 1), а одну самую примечательную сделать в виде картины на стене (пример 2). Давайте разберемся какого размера должны быть такие фотографии и могут ли этого добиться современные фотоаппараты.
Итак, как правило, в фотоальбом идут фоточки размером 10×15 см (в дюймах это составляет 3,937×5,906). Сейчас узнаем какой должен быть минимальный размер фотографии, чтобы все красиво распечаталось. Для расчетов берем разрешение 200 точек на дюйм.
200 пикселей на дюйм х 3,937 дюйма в ширину = 787 пикселей;
200 пикселей на дюйм х 5,906 дюймов в высоту = 1181 пикселей.
То есть фотография 10×15 см = 787×1181 пикселей, минимум (!)
А узнав общее количество пикселей в таком разрешении (787 × 1181 = 929447 пикселей), округлив до миллионов, получим 1МП (мегапиксель). Я уже писал, что количество мегапикселей эта наиважнейшая характеристика современных фотоаппаратов. Среднее количество МП в фотоаппаратах и смартфонах достигает примерно 8 МП.
Значит нынешняя техника легко позволит делать фотографии, пригодных сразу для печати снимков в 10×15 см.
300 пикселей на дюйм х 11,811 дюйма в ширину = 3543 пикселей;
300 пикселей на дюйм х 15,748 дюймов в высоту = 4724 пикселей.
Таким образом, ваше фото должно быть минимум 3543×4724 пикселей. Перемножаем значения и получаем 16.737.132 пикселя или 17 МП!
Таким образом, чтобы распечатать фотографию в рамочку, вам потребуется мощный фотоаппарат. В этом диапазоне уже рассматриваются зеркальные фотоаппараты. А это дорогой и серьезный вид техники.
В общем и в целом вам теперь должно быть хоть немножко стать понятно как устроена программа фотошоп и как получаются все эти махинации по редактированию фотографий. Узнав о пикселях, их свойствах и возможностях, этот процесс уже не должен казаться волшебством.
Ответы на вопросы, которые возникают у всех начинающих фотографов в начале творческого пути.
Как избежать смазанных изображений?
Вот несколько уловок, которые помогут вам избежать смазанных фотографий.
Используйте правильную выдержку. Есть одно простое правило вычисления скорости затвора, знание которого, поможет вам сделать четкие снимки, фотографируя без штатива. Если вы используете объектив 50мм, то максимальная скорость затвора составляет приблизительно 1/50с., если используется объектив 100 мм, то речь идет о скорости 1/100с, и так далее (Это правило работает и для фокусных расстояний, которые были преобразованы с пленки в 35 мм).
Берите с собой штатив. Вроде бы все логично, но многие люди, просто, оставляют его дома. Штативы могут быть громоздкими и тяжелыми, а могут быть совершенно легкими и мобильными. Габариты ни как не влияют на его эффективность, поэтому каждый сможет подобрать что-то для себя.
Используйте удаленный спуск затвора, или функцию таймера в сочетании со штативом. Это точно гарантирует вам, то, что ваша камера не будет трястись во время съемки.
Понимание размера изображения и разрешения
Размер изображения и его расширения, зачастую, изложены в сложных, для восприятия единицах. Ниже приведен краткий обзор наиболее часто используемых единиц
О чем говорит Правило трех?
Правило трех, это композиционное правило в изобразительном искусстве, применяется в живописи, фотографии и дизайне. Правило гласит о том, что любое изображение может быть поделено на девять равных частей, может быть разделено вдоль горизонтальной, или вертикальной линии, и самое важное, что главные композиционные элементы должны быть расположены вдоль этих линий, или на их пересечении. Сторонники этого правила утверждают, что подобное согласование объектов придает снимку большего напряжения, привлекает внимание зрителя, гораздо больше, чем обычное центрирование объекта.
Понимание Lab Color
Что такое Гистограмма?
Гистограммы полезны при определении экспозиции снимка. Гистограмма представляет собой графическое изображение, которое показывает количество пикселей в изображении между абсолютно белым и абсолютно черным цветом.
При съемке очень важно уметь правильно читать гистограмму, потому что это дает вам истинное представление о том, что сняла ваша камера. Каждая камера по-разному отображает гистограмму, но основная информация в ней та же. Некоторые камеры показывают отдельную гистограмму для каждого цветового канала – для зеленого, красного и синего каналов, а так же для всего изображения в целом. Гистограмма показывает, в какой цветовой диапазон попадает ваше изображение.
Почему в камерах смартфонов много пикселей: польза или маркетинг
Содержание
Содержание
В век цифровых технологий все компании в мобильной индустрии придерживаются девиза 3 Б «больше, быстрее, безрамочнее». Процессоры становятся более производительными и энергоэффективными, уже выходя за рамки гаджетов. Площадь экрана все увеличивается и увеличивается, покрывая всю лицевую часть и стремится к заветным 100 %, а в случае Xiaomi Mi Mix Alpha выходит за рамки фронтальной части смартфона, переходя на корпус.
Вот и мегапикселей в камерах все больше и больше, как, впрочем, и самих модулей. Есть ли польза от такого количества пикселей или же это всего лишь маркетинг? На данный момент уже есть модули на 48 Мп, 64 Мп, 108 Мп и даже готовится на 150 Мп от Samsung. Но такие значения характерны для бюджетных и среднеценовых смартфонов. В премиальном сегменте больше 48 МП у камер вы не встретите. Исключениями являются Huawei P 40 Pro с 50 МП и Samsung S 20 Ultra с 108 МП, что наводит на мысль: а почему во флагманах нет таких «крутых» фотомодулей?
Общие понятия о характеристиках камер
Разрешение камеры
Разрешение камеры измеряется в пикселях (точках). Чем больше мегапикселей, тем больше деталей будет на фотографии, это хорошо проявляется при увеличении фото — четкость и детализация будут возрастать. При увеличении Мп в сенсоре должна либо возрастать площадь матрицы, либо должно быть сокращения размера пикселя.
Размер объектива
Чем больше размер объектива, тем больше света он может физически пропустить через себя. Не стоит забывать про качество исполнения линз, если их прозрачность далека от идеала и элементы недостаточно подогнаны, хороших фотографий можно не ждать.
Зум — способность фотокамеры увеличивать изображение во время съемки с предварительной фокусировкой. Существует два вида зума: цифровой (софтверный) и оптический.
Стабилизация изображения
Так же как и зум, стабилизация бывает цифровой и оптической. Цифровая стабилизация считается программной, а вот оптическая приводится в действие с помощью маленьких гироскопов, которые физически перемещают объектив камеры во избежание каких-либо движений, это и обеспечивает снимок высокой четкости.
Матрица
Матрица — это ряд светочувствительных фотодиодов с нанесенным на них тончайшим фильтром. Размер матрицы напрямую влияет на количество пропускаемого света, это ведь важно для качества изображения, опять же чем больше света способна пропустить матрица, тем качественней будет конечная фотография.
Диафрагма
Говоря по-простому, диафрагма — это «отверстие в объективе», которое пропускает свет в матрицу. Диафрагма регулирует световой поток, что дает возможность изменять глубину резкости. Чем ниже данный показатель, тем лучше детализация фотографии в темноте и выше скорость съемки.
Иногда производители камер для смартфонов интегрируют переменную диафрагму, например, Samsung S9 и S9+. Это должно было хорошо сказаться на фотографиях, но оказалось — при маленькой матрице переменная диафрагма попросту лишняя и маркетинговая уловка.
Дополнительные модули
Существует несколько видов: широкоформатный (ширик), телеобъектив (телевик), черно-белый, цветной и с эффектом боке.
Программное обеспечение
Софтверная часть занимает львиную долю работы с фото, поскольку уже не единожды смартфоны Google Pixel с одним 12 МП модулем доказали, что качественную картинку можно получить с помощью анализа и подбора оптимальных настроек. Именно ПО позволяет максимально раскрыть потенциал камеры.
Bayer
На сегодняшний день известно несколько основных структурированных технологий размещения светофильтров пикселей в камере: Bayer, Quad Bayer, TetraCell и NanoCell.
NonaCell в камерах от Samsung не путать с Nanocell от LG в телевизорах.
Bayer — это двумерный массив цветофильтров, покрытых фотодиодами матрицы. В классическом фильтре Байера применяются светофильтры трех основных цветов RGB. Как видно на первом рисунке, количество зеленого цвета больше, чем у красного и синего цветов. Также разрабатывались другие светофильтры, но данный фильтр Bayer широко распространен.
Принцип работы светофильтра Bayer
Quad Bayer/Tetracell
Quad Bayer — это структура размещения светофильтров пикселей в модуле камеры и разбивание пикселя на группы по четыре субпикселя. То есть соседние субпиксели в квадрате 2х2 накрываются общим светофильтром RGB, а точнее — GR-GB.
Принцип работы Quad Bayer
Quad Bayer/TetraCell — удешевляет процесс производства модулей камер для смартфонов благодаря «разбивке» пикселей и их группировке под одним большим покрытием, что ведет к увеличению разрешения. Если бы производитель хотел «честные» 48 мегапикселей, то ему бы пришлось утончать тех процесс, а тут всего лишь используется тоже самое покрытие в 12 мегапиксельной версии.
Quad Bayer это термин активно используемый в камерах Sony, TetraCell тоже самое только от Samsung.
Но все таки имеются и плюсы данных технологий:
Это работает только при хорошей оптимизации и, зачастую, во флагманских устройствах.
Nonacell
Отдельного упоминания стоит NonaCell от компании Samsung. Этот тот же Bayer, только с формированием группы субпикселей 3х3. Данная структура будет применяться в 150 МП модулях камер, но пока неизвестно, будут ли улучшения по сравнению с предшественником.
Сравнение Tetracell и Nonacell
На этой картинке виден изначальный размер субпикселя 0,8µm, на Tetracell 2х2-1,6µm и Nonacell 3х3-2,4µm. Так же идет «искусственное» увеличение пикселей, не ведущее к заметному повышению качества изображения.
NonaCell — это усовершенствованная версия Tetracell, формирующая группы 3х3 субпикселя.
Специфика камер со структурой Quad Bayer/Tetracell/Nonacell делает их интересным решением на рынке сенсоров. Как говорилось выше, данные структуры хорошо себя показывают при достаточной освещенности, в темное время суток, также при однокадровом HDR, который позволяет уменьшить время съемки. Но все это работает только при условии качественного ПО, что доказывают 12 МП модули флагманов «яблочка» и «корпорации добра».
Так уж повелось маркетологи приучили нас мерить качество фотографий мегапикселями и это выливается в хорошую картину: 48 МП = 12 МП, 64 МП= 16 МП, 108 = 27 МП, а 150 МП = 16,6 МП.
Качество фото в чем измеряется
Размер, разрешение и форматы … При чем тут пиксели?
При покупке фотокамеры, вы смотрите на количество мегапикселей? У вас проблемы с обменом фотографиями в Интернете? Ваше фото выглядит некачественно, даже если на экране он выглядит великолепно? Кажется, существует большая путаница между пикселями и байтами (размер изображения и размер файла), качеством и количеством, размером и разрешением.
Итак, давайте рассмотрим некоторые основы, чтобы сделать вашу жизнь проще, а ваш рабочий процесс более эффективным.
Разрешение – это тоже самое что и размер?
Одно из самых больших недопониманий исходит из концепции разрешения. Если это ваш случай, поверьте мне, вы не одиноки.
Так что же такое разрешение? – разрешение, это количество пикселей в изображении. Разрешение иногда определяется шириной и высотой изображения, а также общим количеством пикселей в изображении. Например, изображение шириной 2048 пикселей и высотой 1536 пикселей (2048 x 1536) содержит 3145728 пикселей (или 3,1 мегапикселя).
Окей, но что же тогда пиксель?
Цифровое фото — это не одна цельная вещь. Если вы увеличите масштаб достаточно сильно, вы увидите, что ваше изображение похоже на мозаику, образованную маленькими плитками, которые в фотографии называются пикселями. Если взять расшифровку этого слова, то пиксель на английском – pixels (picture elements), то есть, элемент картинки.
Количество этих пикселей и способ их распределения являются двумя факторами, которые необходимо учитывать, чтобы понять разрешение.
Количество пикселей
Первый фактор, влияющие на качество фотографии, это количество пикселей, из которых состоит ваше изображение. Чтобы рассчитать это значение, вы просто используете ту же формулу, что и для площади любого прямоугольника, то есть нужно умножить ширину на высоту.
Например, если у вас есть фотография, которая имеет 4500 пикселей по горизонтали и 3000 по вертикали, это дает в общей сложности 13 500 000. Поскольку использовать это число очень непрактично, вы можете просто разделить его на миллион, чтобы преобразовать в мегапиксели. Таким образом, 13 500 000/1 000000 = 13,5 мегапикселей.
Плотность пикселей
Другой фактор, который влияет на качество фотографии (в контексте разрешения), является плотностью пикселей.
Теперь разрешение измеряется в dpi (или ppi), что является аббревиатурой dots (или pixels) per inch, то есть количество точек (или пикселей) на дюйм. Итак, если вы видите 72 dpi, это означает, что изображение будет иметь 72 пикселя на дюйм; если вы видите 300 точек на дюйм, значит 300 пикселей на дюйм, и так далее.
Окончательный размер вашего изображения зависит от выбранного вами разрешения. Если изображение имеет разрешение 4500 x 3000 пикселей, то при печати размером 15 x 10 дюймов (38х25 сантиметров), оно будет иметь плотность пикселей (ppi) 300 точек на дюйм. А если вы будете печатать на бумаге размером 62,5 x 41,6 (158х106 сантиметров), то плотность будет 72 dpi. Хотя размер вашего отпечатка меняется, вы не изменяете размер фотографии (файл изображения), вы просто реорганизуете существующие пиксели.
Представьте себе резинку, вы можете растянуть или сжать ее, но вы не меняете ее состав, не добавляете и не режете резину.
Итак, количество равно качеству?
Поскольку разрешение в пикселях и плотность пикселях имеют определенную взаимосвязь, то многие люди считают, что чем больше мегапикселей, тем больше качество изображения. И в некотором смысле это происходит потому, что чем больше пикселей вы напечатаете на бумаге, тем выше будет плотность пикселей, а значит, и качество отпечатка.
Тем не менее, в дополнение к количеству вы также должны учитывать глубину пикселей. Это то, что определяет количество тональных значений, которые будет иметь ваше изображение. Другими словами, это количество цветов в пикселе. Например, 2-битная глубина может хранить только черный, белый и два оттенка серого.
Но более распространенное значение глубины цвета – 8 бит. Значения растут в геометрической прогрессии, поэтому, например, с 8-битной фотографией (2 в степени 8 = 256) вы получите 256 тонов зеленого, 256 тонов синего и 256 тонов красного, что означает около 16 миллионов цветов.
Такая глубина, уже больше того, что глаз может различить. А это, в свою очередь означает, что 16-битные или 32-битные будут выглядеть относительно схоже. Конечно, это означает, что ваше фото будет иметь больший размер файла, поскольку в каждом пикселе содержится больше информации. Это одна из причин, почему почему качество и количество не обязательно одинаковы.
Количество пикселей помогает улучшить качество фотографии. Но также важны еще и размер конечного снимка, и глубина цветности. Вот почему вы должны смотреть все характеристики камеры и ее датчика, а не только количество мегапикселей. В конце концов, существует ограничение на размер изображения, которое вы можете распечатать или просмотреть, более того, оно приведет только к увеличению размера файла (мегабайт) и не повлияет на размер изображения (в мегапикселях) или на качество.
Как выбрать и контролировать размер изображения и размер файла?
Прежде всего, вам нужно определится, что вы собираетесь делать со своими фото. Если вы собираетесь разместить свое изображение в Интернете, вы можете сделать это с разрешением всего 72 dpi, но это слишком мало для печати фотографии. Если вы собираетесь распечатать его, вам нужно от 300 до 350 точек на дюйм.
Конечно, мы говорим об обобщениях, потому что каждый монитор и каждый принтер будут иметь немного разные разрешения. Например, если вы хотите напечатать фотографию с разрешением 8 × 10 дюймов, то необходимо, чтобы изображение имело разрешение 300 точек на дюйм, что получится 8х300 = 2400 пикселей и 10х300 = 3000 пикселей (то есть 2400 × 3000 для печати 8 × 10 с разрешением 300 точек на дюйм). Все, что больше, будет занимать только место на вашем жестком диске.