Felbontás (számítógépes grafika)

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. március 25-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 8 szerkesztést igényelnek .

A felbontás  egy olyan érték, amely meghatározza az egységnyi területre (vagy egységnyi hosszra) eső pontok ( bitmap elemek ) számát. A kifejezést általában digitális formában lévő képekre alkalmazzák, bár alkalmazható például a fényképészeti film, fotópapír vagy más fizikai adathordozó granuláltsági szintjének leírására. A nagyobb felbontás (több elem ) általában pontosabb ábrázolást biztosít az eredetiről. A kép másik fontos jellemzője a színpaletta bitmélysége .

Általában a felbontás a különböző irányokban azonos, ami négyzet alakú pixelt ad. De ez nem szükséges - például a vízszintes felbontás eltérhet a függőlegestől, míg a képelem (pixel) nem négyzet, hanem téglalap alakú. Ráadásul nem képelemek négyzetrácsa lehetséges, hanem például hatszögletű (hatszögletű) vagy egyáltalán nem szabályos ( sztochasztikus ), ami nem akadályoz meg abban, hogy egységenként maximális pontszámról vagy szabályozható képelemekről beszéljünk. hossza vagy területe.

Képfelbontás

Rasztergrafika

A felbontás tévesen egy fénykép, monitor képernyőjének vagy képnek pixelben kifejezett méretét jelenti. . A raszteres képek méretét a vízszintes és függőleges képpontok számában fejezzük ki , például: 1600×1200. Ebben az esetben ez azt jelenti, hogy a kép szélessége 1600, magassága 1200 pixel (egy ilyen kép 1 920 000 pixelből áll , azaz körülbelül 2 megapixel ). A vízszintes és függőleges pontok száma eltérő lehet a különböző képeken. A képeket általában olyan formában tárolják, amely a legmegfelelőbb a monitor képernyőkön való megjelenítéshez - a képpontok színét a képernyő kibocsátó elemei fényének szükséges fényereje ( RGB ) formájában tárolják, és úgy tervezték, hogy a képpontok egyenként jelenjenek meg a képernyő pixeleivel. Ez megkönnyíti a kép megjelenítését a képernyőn.

Ha egy kép képernyőn vagy papírfelületen jelenik meg, az egy bizonyos méretű téglalapot foglal el. A kép optimális elhelyezéséhez a képernyőn össze kell hangolni a képen lévő pontok számát, a kép oldalainak arányait a megjelenítő eszköz megfelelő paramétereivel. Ha egy kép képpontjait 1:1 arányban jelenítik meg a kimeneti eszköz képpontjai, akkor a méretet csak a kimeneti eszköz felbontása határozza meg. Ennek megfelelően minél nagyobb a képernyő felbontása, annál több pont jelenik meg ugyanazon a területen, és annál kevésbé szemcsés és jobb minőségű lesz a kép . Ha sok pontot helyezünk el kis területen, a szem nem veszi észre a mozaikmintát. Ennek a fordítottja is igaz: kis felbontással a szem észreveszi a képrasztert („lépéseket”). A nagy képfelbontás a kijelző eszköz síkjának kis méretével nem teszi lehetővé a teljes kép megjelenítését rajta, vagy a kép „illeszthető” a kimenet során, például minden megjelenített pixelhez az eredeti egy részének színei beleeső kép átlagolásra kerül. Ha nagy felbontású készüléken kell egy kis képet nagyban megjeleníteni, akkor ki kell számolni a köztes pixelek színeit. A képen lévő pixelek tényleges számának megváltoztatását újramintavételezésnek nevezzük , és számos különböző bonyolultságú algoritmus létezik erre.

A papírra történő kiadáskor az ilyen képeket a nyomtató fizikai képességei szerint alakítják át: színleválasztást , méretezést és raszterezést hajtanak végre a kép megjelenítéséhez a nyomtató rendelkezésére álló rögzített színű és fényerős festékekkel. A különböző fényerejű és árnyalatú színek megjelenítéséhez a nyomtatónak több kisebb pontot kell csoportosítania a rendelkezésére álló színből, például egy ilyen eredeti kép egy szürke pixelét általában több kis fekete pont ábrázolja a nyomtatásban. egy fehér háttér papír. A nem professzionális nyomdai előkészítési alkalmazásokban ez a folyamat minimális felhasználói beavatkozással történik, a nyomtató beállításaitól és a kívánt nyomtatási mérettől függően. A nyomtatás előtti formátumú képeket, amelyeket egy nyomtatóeszköz általi közvetlen kimenetre terveztek, vissza kell konvertálni ahhoz, hogy teljes mértékben megjelenjenek a képernyőn.

A legtöbb grafikus fájlformátum lehetővé teszi a nyomtatás során a kívánt méretarányú adatok tárolását, vagyis a kívánt felbontást dpi -ben ( eng.  dots per inch  - ez az érték az egységnyi hosszonkénti pontok számát jelzi: például a 300 dpi 300 pontot jelent hüvelykenként ) . Ez pusztán referenciaérték. A körülbelül 40-45 centiméter távolságból megtekintésre szánt fénykép kinyomtatásához általában 300 dpi felbontás elegendő. Ez alapján kiszámolható, hogy a meglévő képből milyen méretű nyomat nyerhető, vagy milyen méretű képet kell beszerezni, hogy aztán a kívánt méretű nyomatot lehessen készíteni.

Például 300 dpi felbontású képet szeretne nyomtatni 10×10 cm-es (3,9×3,9 hüvelyk) papírra. Most, 3,9-et megszorozva 300-zal, megkapjuk a kép méretét pixelben: 1170x1170. Így egy elfogadható minőségű, 10x10 cm méretű kép nyomtatásához az eredeti kép méretének legalább 1170x1170 pixelnek kell lennie.

A következő kifejezések a különböző képátalakítási folyamatok (szkennelés, nyomtatás, raszterezés stb.) felbontásának jelzésére szolgálnak:

Történelmi okokból az értékek általában dpi -re redukálódnak, bár gyakorlati szempontból a ppi egyértelműbben jellemzi a nyomtatási vagy szkennelési folyamatokat a fogyasztó számára. Az lpi -ben történő mérést széles körben használják a nyomdaiparban . A spi dimenzió az eszközök vagy algoritmusok belső folyamatainak leírására szolgál.

Szín bitmélység értéke

A számítógépes grafika segítségével való valósághű kép létrehozásában a szín néha fontosabb, mint a (nagy) felbontás , mivel az emberi szem a több színárnyalatú képet hihetőbbnek érzékeli. A képernyőn megjelenő kép típusa közvetlenül függ a kiválasztott videó módtól, amely három jellemzőn alapul: a tényleges felbontáson (a pontok száma vízszintesen és függőlegesen), a képfrissítési gyakoriságon ( Hz ) és a megjelenített színek számán kívül. (színmód vagy színmélység ) különböznek. Az utolsó paramétert (karakterisztikát) gyakran színfelbontásnak vagy színfelbontási frekvenciának ( frekvencia vagy gamma bitmélység ) is nevezik .

Szemre nincs különbség a 24 bites és a 32 bites színek között, mert a 32 bites ábrázolásban egyszerűen nem használnak 8 bitet, ami megkönnyíti a pixelcímzést, de növeli a kép által elfoglalt memóriát, és a 16 bites szín is észrevehető. „durvább”. Professzionális szkenneres digitális fényképezőgépeknél (például 48 vagy 51 bit/pixel) a nagyobb bitmélység hasznos a fényképek későbbi feldolgozása során: színkorrekció , retusálás stb.

Vektorgrafika

A vektoros képeknél a képalkotás elve miatt a felbontás fogalma nem alkalmazható.

Eszköz felbontása

Az eszköz felbontása ( inherens felbontás ) egy bemeneti vagy kimeneti eszköz által előállított kép maximális felbontását írja le.

  • A nyomtató felbontása általában dpi-ben van megadva.
  • A képszkenner felbontása ppi-ben (pixel per hüvelyk) van megadva, nem dpi-ben.
  • A monitor képernyőfelbontását általában a képernyőre érkező kép pixelben mért méreteiként szokták emlegetni: 800x600, 1024x768, 1280x1024, vagyis a felbontás a képernyő fizikai méreteihez viszonyított, nem pedig referencia hosszegységhez, mint pl. mint 1 hüvelyk. A ppi-egységben kifejezett felbontás eléréséhez ezt a pixelszámot el kell osztani a képernyő hüvelykben kifejezett fizikai méretével. A képernyő másik két fontos geometriai jellemzője az átló mérete és a képarány.
  • A digitális fényképezőgép mátrixának , valamint a monitor képernyőjének felbontását az így kapott képek mérete (pixelben) jellemzi, de a képernyőktől eltérően népszerűvé vált, hogy nem számpárt, hanem kerekített számot használnak. pixel, megapixelben kifejezve , a mátrix teljes munkaterületén. A mátrix tényleges lineáris felbontásáról csak a geometriájának ismeretében lehet beszélni. A létrejövő képek tényleges lineáris felbontásáról beszélhetünk akár a kimeneti eszköz - képernyők és nyomtatók, akár a lefényképezett tárgyak vonatkozásában, figyelembe véve azok felvétel közbeni perspektivikus torzulását és az objektív jellemzőit.

Monitor képernyő felbontása

A monitorok , jelzőpanelek és készülékképernyők tipikus felbontásaira ( inherens felbontás ) jól bevált betűjelek vannak [1] :

Formátumnév A monitoron megjelenő pontok száma A kép oldalaránya Képméret
QVGA 320×240 4:3 76,8 kpix
SIF (MPEG1 SIF) 352×240 22:15 84,48 kpix
CIF (MPEG1 VideoCD) 352×288 11:9 101,37 kpix
WQVGA 400×240 5:3 96 kpix
[MPEG2 SV-CD] 480×576 5:6 276,48 kpix
HVGA 640×240 8:3 153,6 kpix
HVGA 320×480 2:3 153,6 kpix
nhd 640×360 16:9 230,4 kpix
VGA 640×480 4:3 307,2 kpix
WVGA 800×480 5:3 384 kpix
SVGA 800×600 4:3 480 kpix
FWVGA 848×480 16:9 409,92 kpix
qHD 960×540 16:9 518,4 kpix
WSVGA 1024×600 128:75 614,4 kpix
XGA 1024×768 4:3 786 432 kpix
XGA+ 1152×864 4:3 995,3 kpix
WXVGA 1200×600 2:1 720 kpix
HD 720p 1280×720 16:9 921,6 kpix
WXGA 1280×768 5:3 983,04 kpix
SXGA 1280×1024 5:4 1,31 MP
WXGA+ 1440×900 8:5 1,296 megapixel
SXGA+ 1400×1050 4:3 1,47 MP
XJXGA 1536×960 8:5 1,475 megapixel
WSXGA(?) 1536×1024 3:2 1,57 MP
WXGA++ 1600×900 16:9 1,44 MP
WSXGA 1600×1024 25:16 1,64 MP
UXGA 1600×1200 4:3 1,92 MP
WSXGA+ 1680×1050 16:10 1,76 MP
Full HD 1080p 1920×1080 16:9 2,07 MP
WUXGA 1920x1200 8:5 2,3 MP
2K 2048×1080 256:135 2,2 MP
QWXGA 2048×1152 16:9 2,36 MP
QXGA 2048×1536 4:3 3,15 MP
WQXGA / Quad HD 1440p 2560×1440 16:9 3,68 MP
WQXGA 2560×1600 8:5 4,09 MP
QSXGA 2560×2048 5:4 5,24 MP
3K 3072×1620 256:135 4,97 MP
WQXGA 3200×1800 16:9 5,76 MP
WQSXGA 3200×2048 25:16 6,55 MP
QUXGA 3200×2400 4:3 7,68 MP
QHD 3440×1440 43:18 4,95 megapixel
WQUXGA 3840×2400 8:5 9,2 MP
4K UHD ( Ultra HD ) 2160p 3840×2160 16:9 8,3 MP
4K UHD 4096×2160 256:135 8,8 MP
DQHD 5120x1440 3,55 (32:9) 7,37 MP
5K UHD 5120×2700 256:135 13,82 MP
HSXGA 5120×4096 5:4 20,97 MP
6K UHD 6144×3240 256:135 19,90 MP
WHSXGA 6400×4096 25:16 26,2 MP
HUXGA 6400×4800 4:3 30,72 MP
7K UHD 7168×3780 256:135 27,09 MP
8K UHD ( Ultra HD ) 4320p / Super Hi-Vision 7680×4320 16:9 33,17 MP
WHUXGA 7680×4800 8:5 36,86 MP
8K UHD 8192×4320 256:135 35,2 MP
Számítógép szabvány / eszköz neve Engedély Képernyő képaránya Pixel, összesen
VIC-II többszínű, IBM PCjr 16 színű 160×200 0,80 (4:5) 32 000
TMS9918 , ZX Spectrum 256×192 1,33 (4:3) 49 152
CGA 4-szín (1981), Atari ST 16 színes, VIC-II HiRes, Amiga OCS NTSC LowRes 320×200 1,60 (8:5) 64 000
320×240 1,33 (4:3) 76 800
Acorn BBC 40 soros módban, Amiga OCS PAL LowRes 320×256 1,25 (5:4) 81 920
WQVGA 400×240 1,67 (15:9) 96 000
CGD (grafikus kijelző vezérlő) DVK 400×288 1,39 (25:18) 115 200
Atari ST 4 színes, CGA mono, Amiga OCS NTSC HiRes 640×200 3,20 (16:5) 128 000
VGWQA Sony PSP Go 480×272 1,78 (16:9) 129 600
Vector-06Ts , Elektronika BK 512×256 2.00 (2:1) 131 072
HVGA 480×320 1,50 (15:10) 153 600
Acorn BBC 80 soros módban 640×256 2,50 (5:2) 163 840
Amiga OCS PAL HiRes 640×256 2,50 (5:2) 163 840
AVI - tároló ( MPEG-4 /MP3), Haladó egyszerű profil 5. szint 640×272 2,35 (127:54) (≈ 2,35:1) 174 080
Fekete-fehér Macintosh (9") 512×342 1,50 (≈ 8:5) 175 104
Elektronika MS 0511 640×288 2,22 (20:9) 184 320
Macintosh LC (12")/Color Classic 512×384 1,33 (4:3) 196 608
EGA (1984-ben) 640×350 1,83 (64:35) 224 000
HGC 720×348 2,07 (60:29) 250 560
MDA (1981-ben) 720×350 2,06 (72:35) 252 000
Atari ST mono, Toshiba T3100/T3200, Amiga OCS , NTSC váltottsoros 640×400 1,60 (8:5) 256 000
Apple Lisa 720×360 2.00 (2:1) 259 200
VGA (1987-ben) és MCGA 640×480 1,33 (4:3) 307 200
Amiga OCS , PAL váltottsoros 640×512 1,25 (5:4) 327 680
480i / 480p ( SDTV / EDTV ) 720×480 1,33 (4:3) 345 600
WGA, WVGA 800×480 1,67 (5:3) 384 000
Érintőképernyő a Sharp Mebius netbookokban 854×466 1,83 (11:6) 397 964
FWVGA/ 480p ( EDTV ) 854×480 1,78 (16:9) 409 920
576i /576p ( SDTV / EDTV ) 720×576 1,33 (4:3) 414 720
SVGA 800×600 1,33 (4:3) 480 000
Apple Lisa + 784×640 1,23 (49:40) 501 760
SONY XEL-1 960×540 1,78 (16:9) 518 400
Dell Latitude 2100 1024×576 1,78 (16:9) 589 824
Apple iPhone 4 960×640 1,50 (3:2) 614 400
WSVGA 1024×600 1,71 (128:75) 614 400
XGA (1990-ben) 1024×768 1,33 (4:3) 786 432
WXGA [2] / HD Ready / HD 720p ( EDTV / HDTV ) 1280×720 1,78 (16:9) 921 600
NeXTcube 1120×832 1,35 (35:26) 931 840
HD vagy wXGA+ 1280×768 1,67 (5:3) 983 040
XGA+ 1152×864 1,33 (4:3) 995 328
WXGA [2] 1280×800 1,60 (8:5) 1 024 000
Nap 1152×900 1,28 (32:25) 1 036 800
WXGA [2] / HD Ready ( HDTV ) 1366×768 1,78 (≈ 16:9) 1 048 576
wXGA++ 1280×854 1,50 (≈ 3:2) 1 093 120
SXGA 1280×960 1,33 (4:3) 1 228 800
UWXGA 1600×768 (750) 2,08 (25:12) 1 228 800
WSXGA, WXGA+ 1440×900 1,60 (8:5) 1 296 000
SXGA 1280×1024 1,25 (5:4) 1 310 720
wXGA++ 1600×900 1,78 (16:9) 1 440 000
SXGA+ 1400×1050 1,33 (4:3) 1 470 000
AVCHD/"HDV 1080i" (anamorf szélesvásznú HD) 1440×1080 1,33 (4:3) 1 555 200
WSXGA 1600×1024 1,56 (25:16) 1 638 400
WSXGA+ 1680×1050 1,60 (8:5) 1 764 000
UXGA 1600×1200 1,33 (4:3) 1 920 000
Full HD 1080p ( HDTV ) 1920×1080 1,78 (16:9) 2073600
WUXGA 1920x1200 1,60 (8:5) 2 304 000
QWXGA 2048×1152 1,78 (16:9) 2 359 296
QXGA 2048×1536 1,33 (4:3) 3 145 728
WQXGA / Quad HD 1440p 2560×1440 1,78 (16:9) 3 686 400
WQXGA 2560×1600 1,60 (8:5) 4 096 000
Apple MacBook Pro retinával 2880×1800 1,60 (8:5) 5 148 000
QSXGA 2560×2048 1,25 (5:4) 5 242 880
WQSXGA 3200×2048 1,56 (25:16) 6 553 600
WQSXGA 3280×2048 1,60 (205:128) ≈ 8:5 6 717 440
QUXGA 3200×2400 1,33 (4:3) 7 680 000
4K UHD ( Ultra HD ) 2160p ( UHDTV- 1) 3840×2160 1,78 (16:9) 8 294 400
4K UHD 4096×2160 1,896 (256:135) 8 847 360
WQUXGA (QSXGA-W) 3840×2400 1,60 (8:5) 9 216 000
DQHD 5120×1440 3,55 (32:9) 7 372 800
Toshiba 5K Extra Wide Ultra HD 5120×2160 2,33 (21:9) 11 059 200
5K UHD 5120×2700 1,896 (256:135) 13 824 000
Apple iMac (Retina 5K kijelzővel)

Dell UltraSharp UP2715K monitor (27 hüvelykes '5K')

5120×2880 1,78 (16:9) 14 745 600
IndigoVision Ultra 5K fix kamera 5120×3840 1,33 (4:3) 19 660 800
HSXGA 5120×4096 1,25 (5:4) 20 971 520
WHSXGA 6400×4096 1,56 (25:16) 26 214 400
HUXGA 6400×4800 1,33 (4:3) 30 720 000
8K UHD ( Ultra HD ) 4320p ( UHDTV - 2) / Super Hi-Vision 7680×4320 1,78 (16:9) 33 177 600
8K UHD 8192×4320 1,896 (256:135) 35 389 440
WHUXGA 7680×4800 1,60 (8:5) 36 864 000

Digitális fényképezőgép mátrix felbontása

A digitális fényképezőgép mátrixának felbontása a készülék azon képessége, hogy a kép apró részleteit továbbítsa [3] . A fotomátrixot speciális analóg vagy digitális-analóg integrált áramkör formájában használják, amely fényérzékeny elemekből áll. Úgy tervezték, hogy a rávetített optikai képet analóg elektromos jellé vagy digitális adatfolyammá alakítsa (ha van ADC közvetlenül a mátrixban).

Az így kapott képek tényleges felbontásáról beszélhetünk akár a kimeneti eszköz - képernyők, nyomtatók stb., akár a lefényképezett objektumok vonatkozásában, figyelembe véve azok felvétel közbeni perspektíva torzulását és az objektív jellemzőit. A képfelbontást elsősorban a forrás, vagyis a fotomátrix felbontása határozza meg, ami viszont függ azok típusától, területétől, a rajta lévő pixelek számától és az egységnyi felületre jutó fényérzékeny elemek sűrűségétől. Több részletet nem lehet majd megjeleníteni a monitoron (még akkor sem, ha maga a monitor képes is rá), mint amennyit a kamera mátrixa rögzített [4] .

Az analóg és digitális fotomátrixok felbontása többféleképpen írható le [5] [6] .

  • Pixel felbontás _ _  A mátrix effektív pixeleinek száma határozza meg.
  • Felbontás TV-vonalakban (TVL). Megkülönböztetik a vízszintes felbontást (TVLH) és a függőleges felbontást (TVLV).
  • Térbeli felbontás. (angolul Spatial felbontás.) A pixelek száma hüvelykenként - ppi ( angol  pixels per inch ).
  • spektrális felbontás. (eng. Spektrális felbontás.) Az elektromágneses sugárzás spektrális szélessége a látható és közeli infravörös tartományban.
  • Ideiglenes engedély. (Magyar időbeli felbontás.) A képkocka/másodperc frissítési gyakoriság mértéke (képkocka/s) ( angol  képkocka másodpercenként ).
  • radiometrikus felbontás. (angol. Radiometrikus felbontás.) A bit per pixel egységben van kifejezve  - bpp ( eng.  bits per pixel ).
Felbontás pixelben

A digitális fényképezőgép mátrixának felbontása  a fotoszenzorok azon képessége, hogy megfigyeljék vagy mérjék a legkisebb objektumot, világosan meghatározott határokkal.

A felbontás és a pixel között van különbség, a pixel tulajdonképpen egy digitális kép egysége. Mivel a mátrix diszkrét pixelekből áll, ezért egy TV-vonal információi az egyes pixeleknek megfelelő diszkrét értékekből állnak. Ez a módszer nem ad digitális információt, hanem egy diszkrét mintát. Így a mátrix egy optikai mintavevő eszköz. A mátrix által adott felbontás a pixelek számától és az objektív felbontásától függ [4] .

A digitális fényképezőgépek műszaki jellemzői általában az effektív (effektív) megapixelek számát (Number of Effective Pixel), vagyis a képregisztrációhoz ténylegesen felhasznált összes képpont számát jelzik, nem pedig a képérzékelő által rögzített névleges megapixelek számát. .

A Resolution kifejezést a digitális képalkotás területén gyakran pixelként értelmezik , bár az amerikai, japán és nemzetközi szabványok előírják, hogy nem szabad így használni, legalábbis a digitális fényképezőgépek területén [7] [8] .

Felbontás a "Szélesség x magasság" mátrixban (pixel)

Az N képpont magas és M pixel széles kép felbontása N vonalnál kisebb lehet a kép magasságában, vagy N TV sornál. Ha a felbontást a pixelek száma határozza meg, akkor azokat két pozitív egész szám halmazával írják le, ahol az első számjegy a pixeloszlopok száma (szélesség), a második pedig a pixelsorok száma (magasság), például , mint 7680 x 6876.

Összes pixelszám (Mpix)

Egy másik népszerű konvenció, a Total Pixel Number of Total Pixel, a felbontást a kép összes pixelszámaként határozza meg, és a megapixelek számaként adják meg , amely úgy számítható ki, hogy egy pixeloszlopot megszorozunk a sor képpontjaival, és elosztunk 1 000 000 -rel .

Effektív képpontok száma (Effective pixels)

A fenti pixelfelbontások egyike sem valódi felbontás, de széles körben így hivatkoznak rájuk, és a képfelbontás felső korlátjaként szolgálnak.

Ugyanezen szabvány szerint az effektív pixelek száma jelzi az érzékelő tényleges felbontását, hiszen ezek járulnak hozzá a végső képhez, szemben számos gyakori képponttal, amelyek között szerepel a nem használt, „törött” ill. fényvédett pixelek.szélek mentén.

A mátrixok felbontása a típusuktól, területüktől és a fényérzékeny elemek területegységenkénti sűrűségétől függ .

Ez nem lineáris, és a mátrix fényérzékenységétől és a program által megadott zajszinttől függ .

Fontos, hogy a világ vonalainak modern külföldi értelmezése egy fekete-fehér csíkpárt 2 vonalnak  tekint , ellentétben a hazai elmélettel és gyakorlattal, ahol minden vonalat mindig kontrasztos hátterű intervallumokkal elválasztottnak tekintenek. a vonal vastagságával megegyező vastagság.

Egyes cégek – reklámcélú digitális fényképezőgép - gyártók – megpróbálják 45°-os szögben elforgatni a mátrixot, ami bizonyos formális felbontásnövekedést ér el a legegyszerűbb vízszintes-függőleges világok fényképezésekor . De ha professzionális világot használunk, vagy legalább egy egyszerű világot ugyanabban a szögben elforgatunk, nyilvánvalóvá válik, hogy a felbontás növekedése fiktív.

Az alábbiakban egy példa látható arra, hogyan lehet ugyanazt a képet megjeleníteni különböző pixelfelbontásban.

Egy 2048 pixel széles és 1536 képpont magas kép összesen 2048 x 1536 = 3145728 képpont vagy 3,1 megapixel. Hivatkozhat rá 2048 x 1536 vagy 3,1 - megapixeles képként.

Sajnos a pixelek száma nem valós mutatója a digitális fényképezőgép felbontásának – hacsak nem hárommátrixos 3CCD rendszerről van szó, a hagyományos CCD rendszerben a színes képérzékelőket általában alternatív színszűrőkre építik, ahol minden pixel a mátrix csak egy színért felelős, amely fényérzékenyebb egy adott színre. A digitális képek végső soron piros, zöld és kék értékeket igényelnek minden egyes pixel megjelenítéséhez, de a fotoszenzor egyetlen pixele csak egyet szolgáltat a három szín közül. A színinterpoláció eredményeként egy mátrixon teljes színes képet kapunk, ahol minden pontban már megtalálható mindhárom szükséges színösszetevő.

Az így kapott kép tényleges felbontása (azaz a részletek láthatóságának mértéke) azonban az érzékelő pixelfelbontásán túl az objektív és az érzékelőeszköz optikai felbontásától is függ.

Felbontás TV-vonalakban (TVL)

Felbontás televíziós vonalakban ( TVL )  – az eszköz azon képessége, hogy a képrészletek maximális mennyiségét továbbítsa. A kétdimenziós eszközök, például a CCD esetében különbséget tesznek a vízszintes és a függőleges felbontás között.

Függőleges felbontású TV-vonalak

A függőleges felbontást a kamera által rögzíthető és a monitor képernyőjén reprodukálható függőleges elemek száma határozza meg. A CCIR rendszerben - 625 sor, az EIA-ban - 525 sor. Figyelembe véve a függőleges (függőleges) szinkronizációs és kiegyenlítő impulzusok, láthatatlan vonalak stb. hosszát, az aktív vonalak száma CCIR-ben 575-re, EIA-ban pedig 475-re csökken. A „valós” függőleges felbontás kiszámításakor a 0 korrekciós tényezőt kell alkalmazni .7. Kell-együtthatóként (vagy Kell-tényezőként ) ismert, és a valós felbontás közelítésének általánosan elfogadott módja. Ez azt jelenti, hogy az 575-öt ki kell javítani (szorozni) 0,7-tel, hogy megkapjuk a függőleges felbontás gyakorlati határait a PAL esetében, ami körülbelül 400 TV-sor [4] . NTSC esetén körülbelül 330 függőleges felbontású TV-sor (sor) érhető el.

Vízszintes felbontású TV-vonalak

A vízszintes felbontást (vízszintes felbontást) a kamera által rögzíthető és a monitor képernyőjén reprodukálható vízszintes elemek száma, illetve a függőleges vonalak száma határozza meg. Mivel a szabványos felbontású televíziók képaránya 4:3, ahol a szélesség nagyobb, mint a magasság, a képek természetes arányainak megőrzése érdekében csak a függőleges vonalakat veszik figyelembe a magassággal egyenértékű szélességben, azaz 3/4-ben. a szélességből. Egy 570 vízszintes felbontású TV-sorral rendelkező fényképezőgép esetében a maximum körülbelül 570x4/3=760 sornak felel meg a képernyő szélességében.

Ha csak a felbontás van megadva a dokumentációban, akkor ez vízszintes felbontásként értendő. (Például: 960H).

Sok gyártó inkább saját, nem hitelesített tesztjei eredményeire hagyatkozik, amelyek speciális csíkcélokat használnak . Az ilyen tesztek hibaforrásai a nem szabványos célpontok használatával, azok pontatlan pozicionálásával és a megengedett ütések meghatározásának hibájával kapcsolatosak. Soha nem fordul elő, hogy mondjuk 380 sor megkülönböztethető, de 390 már nem. A sorok számának növekedésével a kontraszt simán csökken, helyesebb lenne a limitáló sorszámról beszélni, amelynek megfigyelésekor a kontraszt egy adott szintre csökken. Itt az a fontos, hogy a vonások hogyan helyezkednek el a keretben (sugárirányban vagy érintőlegesen), és a keret melyik részén helyezkednek el (középen vagy a szélen). A fényképezőgép-gyártók felbontásának tényleges meghatározásának módszerei azonban továbbra is ismeretlenek a fogyasztók számára.

Térbeli felbontás

A térbeli felbontás egy olyan érték, amely a képen látható legkisebb objektumok méretét jellemzi. És ez a képet létrehozó rendszer tulajdonságaitól függ, és nem csak a pixel per hüvelyk számától - ppi ( angol  pixels per inch ).

A fotomátrix digitalizálja (darabokra - <pixel>) osztja fel a fényképezőgép lencséje által alkotott képet. De ha az objektív a nem kellően nagy felbontás miatt az objektum KÉT fényes pontját, egy harmadik feketével elválasztva, három egymást követő pixelenként egy világító pontként továbbítja, akkor a kép pontos felbontásáról nem kell beszélni. a kamera által.

A fényképészeti optikában van egy közelítő összefüggés [9] : ha a fotodetektor felbontását sor/milliméterben (vagy pixel per inch - ppi -ben ( angol  pixels per inch ) fejezzük ki), akkor M -ként jelöljük , és fejezze ki a lencse felbontását is ( fókuszsíkjában), jelölje N -vel , akkor a lencse + fotodetektor rendszer kapott felbontása, jelölje K -vel , a következő képlettel kereshető:

vagy .

Ez az arány maximális , ha a felbontás egyenlő -vel , ezért kívánatos, hogy a lencse felbontása megfeleljen a fotodetektor felbontásának.[ pontosítás ]

A modern digitális fotomátrixok esetében a felbontást a pixelek száma hüvelykenként - ppi ( angolul  pixels per inch ) határozza meg, míg a pixelméret a különböző fotomátrixoknál 0,0025 mm és 0,0080 mm között változik, a legtöbb modern fotomátrix esetében pedig 0,006 mm.

Spektrális felbontás

Az elektromágneses sugárzás spektrális felbontása (spektrális szélessége) a frekvencia (hullámhossz) közeli jelek megkülönböztetésének képessége. A többzónás képalkotás az elektromágneses spektrum különböző részein (például infravörös és látható tartományban) nagyobb spektrális felbontással rendelkezik, mint a hagyományos színes kép. A spektrális felbontás az infravörös megvilágítással történő fényképezésnél fontos a "Day & Night" módban. A látható spektrumtól (790THz / 380nm - 405THz / 740nm), az úgynevezett közeli infravörös sugárzásig (405THz / 740nm - 215THz / 1400nm), a videórögzítő rendszerekhez.

Ideiglenes engedély

Az időbeli felbontás a képkockák másodpercenkénti frissítési sebességének mértéke (képkocka/mp).

A filmkamera és a nagy sebességű kamera különböző időintervallumokban képes rögzíteni az eseményeket. A filmnézéshez használt időbeli felbontás jellemzően 24-48 képkocka/másodperc , míg a nagy sebességű kamerák 50-300 képkocka/másodperc (képkocka/mp), vagy még ennél is többet képesek.

Radiometrikus felbontás

A radiometrikus felbontás (bit színmélység , színminőség, kép bitmélysége) egy olyan kifejezés, amely a videokép egy pixelének kódolásakor a színek tárolására és megjelenítésére használt bitek számában lévő memória mennyiségét jelenti. Meghatározza, hogy a rendszer milyen finoman tudja ábrázolni vagy megkülönböztetni a színintenzitás -különbségeket , és általában szintek vagy bitek formájában fejeződik ki , például 8 bit vagy 256 szint ( 8 bites szín (2 8 = 256 szín).

Ezt gyakran bit per pixel egységben fejezik ki  - bpp ( angol  bit per pixel ).

Digitális fényképezőgépekben használt fotóérzékelők

Szélesség (px) Magasság (px) Képarány A pixelek tényleges száma Megapixel Példák a kamerára
100 100 1:1 10 000 0,01 Kodak ( Steven Sasson ) Prototype (1975)
640 480 307.200 0.3 Apple QuickTake 100 (1994)
832 608 505.856 0.5 Canon Powershot 600 (1996)
1.024 768 786.432 0.8 Olympus D-300L (1996)
1.024 1.024 1:1 1,048,576 1.0 Nikon NASA F4 (1991)
1.280 960 1 228 800 1.3 Fujifilm DS-300 (1997)
1.280 1.024 5:4 1,310,720 1.3 Fujifilm MX-700, Fujifilm MX-1700 (1999), Leica Digilux (1998), Leica Digilux Zoom (2000)
1600 1200 1 920 000 2 Nikon Coolpix 950 , Samsung GT-S3500
2.012 1.324 2,663,888 2.74 Nikon D1
2.048 1.536 3,145,728 3 Canon PowerShot A75 , Nikon Coolpix 995
2.272 1.704 3,871,488 négy Olympus Stylus 410 , Contax i4R (bár a CCD valójában négyzet alakú 2,272-2,272)
2.464 1.648 4,060,672 4.1 Canon 1D
2,560 1.920 4,915,200 5 Olympus E-1 , Sony Cyber-shot DSC-F707, Sony Cyber-shot DSC-F717
2.816 2.112 5,947,392 5.9 Olympus Stylus 600 Digital
3.008 2000 6 016 000 6 D100 , Nikon D40 , D50 , D70 , D70s , Pentax K100D , Konica Minolta Maxxum 7D , Konica Minolta Maxxum 5D , Epson R-D1
3.072 2.048 6,291,456 6.3 Canon EOS 10D , Canon EOS 300D
3.072 2.304 7,077,888 7 Olympus FE-210, Canon PowerShot A620
3.456 2.304 7,962,624 nyolc Canon EOS 350D
3.264 2.448 7,990,272 nyolc Olympus E-500 , Olympus SP-350 , Canon PowerShot A720 IS , Nokia 701 , HTC Desire HD , Apple iPhone 4S , LG G2 mini D618
3.504 2.336 8,185,344 8.2 Canon EOS 30D , Canon EOS-1D Mark II , Canon EOS-1D Mark II N
3.520 2.344 8,250,880 8.25 Canon EOS 20D
3.648 2.736 9,980,928 tíz Canon PowerShot G11 , Canon PowerShot G12 , Canon PowerShot S90 , Canon PowerShot S95 , Nikon CoolPix P7000 , Nikon CoolPix P7100 , Olympus E-410 , Olympus E - 510 , Panasonic FHSEX10 , Panasonic FHSEX10
3.872 2.592 10,036,224 tíz Nikon D40x , Nikon D60 , Nikon D3000 , Nikon D200 , Nikon D80 , Pentax K10D , Pentax K200D , Sony Alpha A100
3.888 2.592 10,077,696 10.1 Canon EOS 40D , Canon EOS 400D , Canon EOS 1000D
4.064 2.704 10 989 056 tizenegy Canon EOS-1Ds
4000 3000 12 000 000 12 Canon Powershot G9 , Fujifilm FinePix S200EXR , Nikon Coolpix L110 , Kodak Easyshare Max Z990
4.256 2.832 12,052,992 12.1 Nikon D3 , Nikon D3S , Nikon D700 , Fujifilm FinePix S5 Pro
4.272 2.848 12,166,656 12.2 Canon EOS 450D
4.032 3.024 12,192,768 12.2 Olympus PEN E-P1
4.288 2.848 12,212,224 12.2 Nikon D2Xs/D2X , Nikon D300 , Nikon D300S , Nikon D90 , Nikon D5000 , Pentax Kx
4900 2,580 12 642 000 12.6 RED ONE Mysterium
4.368 2.912 12,719,616 12.7 Canon EOS 5D
5.120 2700 13 824 000 13.8 RED Mysterium-X
7,920 (2,640 × 3) 1,760 13.939.200 13.9 Sigma SD14 , Sigma DP1 (3 réteg képpont, rétegenként 4,7 MP, Foveon X3 érzékelőben )
4.672 3.104 14,501,888 14.5 Pentax K20D , Pentax K-7
4.752 3.168 15,054,336 15.1 Canon EOS 50D , Canon EOS 500D , Sigma SD1
4,896 3.264 15,980,544 16.0 Fujifilm X-Pro1 , Fujifilm X-E1 (az X-Trans érzékelő mintázata eltér a Bayer érzékelőtől)
4.928 3.262 16,075,136 16.1 Nikon D7000 , Nikon D5100 , Pentax K-5
4.992 3.328 16,613,376 16.6 Canon EOS-1Ds Mark II , Canon EOS-1D Mark IV
5.184 3.456 17,915,904 17.9 Canon EOS 7D , Canon EOS 60D , Canon EOS 600D , Canon EOS 550D , Canon EOS 650D , Canon EOS 700D
5.270 3.516 18,529,320 18.5 Leica M9
5.616 3.744 21,026,304 21.0 Canon EOS-1Ds Mark III , Canon EOS-5D Mark II
6.048 4.032 24,385,536 24.4 Sony? 850 , Sony? 900 , Sony Alpha 99 , Nikon D3X és Nikon D600
7.360 4.912 36,152,320 36.2 Nikon D800
7500 5000 37 500 000 37.5 Leica S2
7.212 5.142 39,031,344 39,0 Hasselblad H3DII-39
7.216 5.412 39,052,992 39.1 Leica RCD100
7.264 5,440 39,516,160 39.5 Pentax 645D
7.320 5.484 40,142,880 40.1 Első fázis IQ140
7.728 5.368 ~  10:7 41,483,904 41.5 Nokia 808 Pure View
8.176 6.132 50,135,232 50.1 Hasselblad H3DII-50 , Hasselblad H4D-50
11 250 5000 9:4 56 250 000 56.3 Better Light 4000E-HS (szkennelt)
8.956 6.708 60,076,848 60.1 Hasselblad H4D-60
8.984 6.732 60,480,288 60.5 Phase One IQ160 , Phase One P65+
10.320 7.752 80 000 640 80 Leaf Aptus-II 12 , Leaf Aptus-II 12R
10.328 7,760 80,145,280 80.1 Első fázis IQ180
9.372 9.372 1:1 87,834,384 87.8 Leica RC30 (pontszkenner)
12 600 10 500 6:5 132 300 000 132.3 Phase One PowerPhase FX/FX+ (vonalszkenner)
18 000 8000 9:4 144 000 000 144 Better Light 6000-HS/6000E-HS (vonalszkenner)
21.250 7500 17:6 159 375 000 159.4 Seitz 6x17 Digital (vonalszkenner)
16,352* 12.264* 200 540 928 200,5 Hasselblad H4D-200MS (*működtetett több (6x) felvétel)
18 000 12 000 216 000 000 216 Better Light Super 6K -HS (vonalszkenner)
24 000 15 990 ~ 383 760 000 383,8 Better Light Super 8K -HS (vonalszkenner)
30 600 13 600 9:4 416 160 000 416.2 Better Light Super 10K -HS (vonalszkenner)
62.830 7500 ~ 25:3 471 225 000 471.2 Seitz Roundshot D3 (80 mm-es objektív) (szkennelt)
62.830 13 500 ~5:1 848 205 000 848.2 Seitz Roundshot D3 (110 mm-es objektív) (vonalszkenner)
38.000 38.000 1:1 1 444 000 000 1.444 Pan-STARRS PS1
157 000 18 000 ~ 26:3 2 826 000 000 2.826 Jobb fény 300 mm-es digitális objektív (vonalszkenner)

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ ComputerBild magazin 2013/10., 83. o
  2. ↑ 1 2 3 A WXGA felbontási tartományt határoz meg 1280-1366 pixel szélességgel és 720-800 pixel magassággal.
  3. ↑ GOST 21879-88 Televízióadás. Kifejezések és meghatározások.
  4. ↑ 1 2 3 Vlado Damianovski. CCTV. CCTV Biblia. Digitális és hálózati technológiák./Ford. angol-M.: LLC "IS-ES Press", 2006, -480s.
  5. ↑ [1] Archivált : 2013. december 17. a Wayback Machine JEITA mérési módszerénél (TTR-4602B) - Japan Electronics and Information Technology Industries Association.
  6. ↑ Képfelbontás - Wikipédia, az ingyenes enciklopédia . Hozzáférés időpontja: 2013. december 19. Az eredetiből archiválva : 2013. december 11.
  7. ↑ CIPA DCG-001-Translation-2005 Archiválva : 2013. december 14. a Wayback Machine -i útmutatóban a digitális fényképezőgépek műszaki adatainak katalógusokban való megjegyezéséhez. "A "Felbontás" kifejezés nem használható a rögzített képpontok számára."
  8. ↑ ANSI/I3A IT10.7000-2004 Archiválva : 2005. november 26., Wayback Machine Photography – Digitális állókamerák – Útmutató a pixelekkel kapcsolatos specifikációk jelentéséhez
  9. ↑ A felbontásról . Letöltve: 2014. április 24. Az eredetiből archiválva : 2014. március 31..