Все мы знаем, что «чем больше мегапикселей – тем лучше», или что «если у твоей камеры 12 мегапикселей – то все очень плохо, а если 120 – все хорошо». Но вы когда-нибудь задумывались, что это вообще такое – «мегапиксели»? На что они влияют? А сколько «мегапикселей» у нас в глазах?
Предлагаю в этом разобраться. Заваривайте чай, ибо сейчас Игорь Позняев, автор канала «Блог системного администратора», расскажет вам много интересного о качестве фото в целом и мегапикселях в частности.
Пункт первый. За что отвечают мегапиксели?
Таким словом обозначают разрешение сенсора камеры, то есть 1 мегапиксель – это 1 миллион точек, или, условно, квадратное изображение с разрешением 10001000, либо 2000500, либо 10000*100, ну и так далее. То есть «1 мегапиксель» означает, что на картинке, которую сфотографировала камера, будет 1 миллион точек, следовательно, чем (по идее) больше мегапикселей – тем лучше.
Однако разрешение снимка и его качество – вещи разные. Так, помимо мегапикселей, нужно смотреть на светосилу объектива, размер матрицы (соответственно, и каждого отдельного пикселя), не применяется ли там биннинг, и еще куча всего, что обычному человеку знать не нужно, а профессионалы знают и без нас.
Нам нужно понять только то, что в идеальном мире, чем мегапикселей больше – тем лучше качество картинки. Мы живем в мире не идеальном, поэтому, помимо них, на качество фото влияют еще сотни факторов, вплоть до времени суток.
Если так, то почему стараются поставить камеру с большим разрешением?
Потому что, во-первых, маркетинг. Люди очень хорошо относятся к цифрам, и если у вас мегапикселей больше, чем у конкурентов – все будут считать, что «раз циферок больше – значит, и камера лучше». Во-вторых, современные телефоны или фотоаппараты умеют в биннинг.
Попросту говоря, они объединяют соседние пиксели на матрице, чтобы в итоге получился один «гига-пиксель» с лучшей восприимчивостью к свету. Обычно этот режим включается при съемке в плохих условиях, при этом размер фото будет соответствовать обычному числу пикселей.
Например, у вас есть телефон с камерой на 40 мегапикселей. В хорошую погоду, при хорошей освещенности, телефон не будет объединять пиксели – вы получите картинку с большим разрешением, соответственно, большим числом деталей и в целом качеством. Но если на улице темно, то маленькие пиксели просто не успеют «насобирать» достаточно света – придется или очень долго ждать (это называется выдержкой), или объединять пиксели в группы, так, чтобы света на них попадало в 4 раза больше. А то и сделать все вместе.
Разрешение фотографии будет нативным, однако качество, то есть реальное количество мегапикселей, снизится в 4 раза – получится фото разрешением 40 мегапикселей, но реальное качество будет соответствовать 10 мегапикселям. К слову, большая часть профессиональной аппаратуры имеет матрицы на 12-48 мегапикселей, меньше, чем у некоторых бюджетных смартфонов.
Но мы-то видим мир непрерывно!
Камера работает как? Открывается затвор, на пиксели попадает какое-то количество света. Затвор закрывается, изображение обрабатывается – вот вам и фото. Это супер-простой принцип работы камеры, который нужен нам в контексте, что «у человека это работает не так».
У нас же, ну, глаза! Они же просто видят – и всё! Никакого разрешения и прочей шелухи, ведь так? На самом деле, нет. Наш глаз очень похож на камеру, с той разницей, что в камере – электроника, а у нас – мозг. В общем, когда мы смотрим на объект, свет попадает на сетчатку, на которой располагаются миллионы фоторецепторов (чем вам не пиксели камеры). Эти фоторецепторы расположены неравномерно (меньше к краю, больше к центру), однако их есть вот какое-то определенное количество.
Конкретное количество вам никто не назовет, потому что разброс огромный – от 120 до 570 миллионов. То есть наш глаз имеет от 120 до 570 своеобразных «пикселей» (оценки сильно отличаются, но мы возьмем 120 миллионов как базовое число), которые формируют изображение и посылают его в мозг. И чем вам не матрица камеры? Правда, как и в случае с матрицей, одни только «мегапиксели» — это просто цифра, которая ни на что не влияет.
Так, у нас есть два типа рецепторов: палочки и колбочки. Палочки отвечают за светочувствительность, а колбочки – за восприятие цвета. Эволюционно в человеке содержится намного больше палочек, чем колбочек – ибо они нормально работают только в светлое время суток. Вы можете попробовать выйти на улицу ночью и посмотреть на зеленую траву, красную машину или любой другой цветной объект. Он будет выглядеть блеклым, так как вы, грубо говоря, смотрите «палочками», которые не различают цветов. При этом колбочек еще и намного меньше – 6-7 миллионов против 120 миллионов палочек. Но цвета мы при этом видим вполне нормально.
Кстати, больше всего колбочек находится в центре, поэтому мы намного слабее воспринимаем цвета периферическим зрением. В то же время, в темноте именно периферическим зрением проще заметить объекты, которые иначе были бы не видны.
Это потому, что у нас есть мозг, который способен обработать сигнал, наложить один на другой и вывести «супер-умно-скомбинированное» изображение. Камера так не умеет, но при этом и пиксели у нее одновременно чувствительны как к свету, так и к цвету, потому что состоят из красных, синих и зеленых субпикселей.
Таким образом, человек видит мир примерно в 120-576 мегапикселей, с поправкой, что у нас не «пиксели», а вполне аналоговое зрение. Проще говоря, «непрерывное», и если бы рецепторов было меньше – мы бы не смотрели в пиксели, а просто видели бы все крайне размыто.