Немного про разрешение

  Комментариев к записи Немного про разрешение нет

Что такое «разрешение» матрицы и чем оно отличается от размера в пикселях?

У любой физической матрицы (в отличие от математической) есть две исходных характеристики: физический размер и размер в ячейках. В случаях с матрицами камер или матрицами мониторов каждая ячейка — это пиксел. То есть, вторая характеристика для таких матриц как раз и будет называться — «размер в пискелах». Этот размер с легкой руки непрофессионалов давно уже путают с понятием «разрешение» (так же как, например, предпочитают называть длинную и сложную «светочувствительность» одной из единиц ее измерения — ISO).

С физическим размером почти все ясно: взяли линейку (рулетку, микрометр, штангенциркуль)и померяли длину-ширину — вот вам и физический размер.

Допустим, получилось 24 на 36 мм. Что это за «формат кадра»? Это действительно формат кадра. Такой кадр называется узким или малоформатным. Если переводить на размер пленки, то это размер кадра стандартной 35-милиметровой пленки. Раньше, до появления компактных фотокамер для 35мм пленки, камеры, которые сейчас являются «среднеформатными», назывались «компактными камерами» (мини-фотоаппаратами) :).

Средний формат — класс фотоаппаратуры с размером кадрового окна от 4,5×6 сантиметров до 6×9 см, рассчитанной на листовую или роликовую фотоплёнку.

lf6По типу применяемого фотоматериала и, соответственно, размеру кадра все фотоаппараты принято классифицировать на четыре основных группы:
крупноформатные с размером кадра 9×12 см и большим,
среднеформатные, кадр от 4,5×6 сантиметров до 6×9 см
малоформатные, ширина пленки 35 мм, размеры кадра 24 на 36 мм
полуформатные, размеры кадра 24 на 18 мм
миниатюрные, рассчитанные на пленку шириной 16-мм и уже
и шпионские — микропленки, микроточки и т.п… 🙂

В цифровой фотографии, в частности, среднеформатными считаются фотоаппараты с размером матрицы большей, чем «полнокадровая» (24×36 мм). Так обычные среднеформатные матрицы, используемые в качестве цифровых задников для профессиональных пленочных среднеформатных фотокамер имеют размер 60×45 мм и соотношение сторон 4:3.

Теперь стоит сказать о так называемом «кроп-факторе». Для цифровых камер принято считать «полноформатными» (полнокадровыми) камеры с физическим размером матрицы 24×36 мм. У такой матрицы кроп-фактор равен 1. Кроп-фактор представляет собой отношение размера кадра формата 35мм (24х36мм) к размеру матрицы вашей фотокамеры. Используя кроп-фактор, можно определять эквивалентное фокусное расстояние вашего объектива и сопоставлять объективы разных цифровых фотоаппаратов.

596px-DC_SensorsSizes.svgЭто что касается размеров матрицы. Теперь поговорим о самой матрице или непосредственно о пикселях. Не важно, как вы это узнаете, но если у вашей матрицы в длину укладывется, например, 4 000 пикселей, а в ширину — 3 000, то можно смело утверждать, что у вас камера с матрицей 12 мегапикселей (4 000 Х 3 000 = 12 000 000) и соотношением сторон кадра 4 на 3. То есть, размер вашей матрицы в пикселях — 12 миллионов.

samsung_galaxy_note_101_645_15Вот теперь мы вплотную подошли к понятию «разрешение». Разрешение — это способность различить две отдельно стоящие точки на контрастном фоне (например, черные на белом). Для цифровых матриц разрешение — это количество пикселей, укладывающихся в единицу длины (а не размер матрицы в пикселях, как все привыкли!). То есть, если у вас физическая ширина матрицы 1 см, а ширина в пикселях — 3 000, то разрешение получится (3 000 пикс / 10 мм) — 300 пикселей на миллиметр. А размер пикселя, соответственно, составит (1 мм / 300 = 3,3 микрона).

Однако, у пленки нет никаких пикселей. Пленка содержит микроскопические кристаллики коллоидного серебра, по сути являющиеся ее «пикселями». Но в отличие от пикселей цифровой матрицы они рассыпаны хаотично. Разрешение пленки, как и разрешение оптических систем, обычно характеризуют количеством пар линий (1 черная + 1 светлая) на миллиметр, которое она в состоянии «различить». В среднем любительская пленка имеет 100 — 120 пар линий на 1 мм. При размере кадра 24*36, получаем, соответственно, 2 400 * 3 600 пар линий в кадре.

Если предположить что на 1 пару линий приходится 2 условных пикселя, получаем: (2 400 * 2) * (3 600 * 2) = 34 560 000 условных пикселей. Это — предельные возможности пленки. Однако, в реальности разрешение будет ограничено еще и объективом (например, у приличного фикса — 60-70 пар.лин. на мм ), т.е. суммарное разрешение будет меньше , например 50 пар/лин мм. Тогда получаем в 4 раза меньше — примерно 8 МПикс.

Таким образом, матрицы современных цифровых камер уже перешагнули рубеж, заданный стандартной фотопленкой. А если говорить по поводу динамического диапазона: у хороших ПЗС-матриц (с большим размером пикселя (хотя бы микрон 6) — он несопоставимо выше, чем у плёнки. Есть чем гордиться! 🙂

С 35мм цветной пленки, если все нормально, приемлемо печатаются фотографии 20х30 см (А4). А «если всё очень хорошо», то 30х45 см (А3). При этом разрешение печати подразумевается 250-300dpi (точек на дюйм), примерно получается 6-8 мп для 20х30 и около 12мп для 30х45. А дальще, если это художественный кадр, то разрешение печати надо уменьшать, потому что никто не станет разглядывать полотно 50 на 60 см вплотную :).

Комментарии

blogsiam