Матрицы. мегапиксели. шумы — легенды и мифы

Продолжительно просматривал обзоры матриц и всевозможные отзывы — их пиксельности и соответственно шумности. Все весьма обожают забрасывать камнями новинки, не забываю при появлении Canon 50D массу отзывов на всех форумах типа «матрицу покинули ту же, мегапикселей больше, она же очень сильно шумит!». И однако поплевались и перешли со собственных сороковок на более новую модель.

Как раз исходя из этого и показалось желание написать подробную и логичную статью, в которой объяснились бы все нюансы размеров матрицы, её  мегапиксельности и влияние всего этого на появление шумов.

И без того, что такое сама матрица, как она трудится и откуда, ну и фактически почему появляются шумы? Давайте разберём по-порядку.

Матрица является светочувствительный электронный прибор, фиксирующий цвет луча света и его длину с интенсивностью. Всего этих лучей составляющий любой цвет три — стандарт RGB (Red, Green, Blue). Потом эта информация считывается с неё процессором и создаётся уже  само изображение.

Тут наподобие всё ясно, школьная физика. Потом о шумах.

Мы все во всех характеристиках и обзорах видели параметр ISO 100-3200 (ну либо другие циферки, суть на данный момент не в этом). В действительности матрица имеет всего одно значение светочувствительности — минимальное (в данном примере эти 100), всё другое достигается путём усиления электронного сигнала уже на самой матрице процессором. Как побочный эффект этого усиления и имеется шумы.

Чёткого определения этому явлению дать, в принципе, нереально, но под словом «шумы» подразумевается целый букет искажений — таких как «лишние» цвета «и зернистость» (обратите внимание на появление пластилина и «разводов» поверх цвета лица),  уменьшение динамического диапазона и цветового охвата (снимок делается более одноцветным,  серым и не имеет возможности передать яркие и чёрные подробности в один момент).

Потом о самом любимом параметре. МегапикселахJ. Что такое мегапиксел?

Это количество светочувствительных элементов, из которых и состоит матрица. 22 mpx соответствует 22 000 000 элементам, из которых состоит эта матрица. Бытует два мнения, и, в принципе, оба они неполные и не совсем верные. Первое вывод гласит, что чем больше мегапикселов, тем более шумная матрица, и по большому счету для печати А4 формата достаточно и 6 mpx, (а для чего больше?) что не есть неправильным, но и частично оспариваемо.

Второе вывод звучит приблизительно следующим образом: чем больше мегапикселов, тем чётче картина, тем более прорисованы подробности и всё-таки они необходимы. Так как же в действительности?

А в действительности всё не куда сложнее, необходимо легко мало поразмышлять, ну и конечно потестироватьJ.  Не требуется раздельно мерить мегапикселы, матрицы и шумы, поскольку всё это трудится в связке, соответственно правда такова: буду говорить на примерах, так и мне эргономичнее будет, да и читателям, думаю, понятнее. Берём 2 матрицы (одного размера, от трансформации размера всё мной поведанное будет изменяться этому размеру пропорционально) с различным числом мегапикселей.

Ну, для пущей отличия 24 Мп(рис.1) и 12 Мп (рис.2 соотв.). И видим следующую картину: 

 Матрицы. мегапиксели. шумы — легенды и мифы

 Исходя из данной схемы сходу ясно, что при одном и том же размере матрицы, при большей мегапиксельности физический размер пикселя меньше.

Приверженцы перво               й теории о мегапикселах тут же закричат: да, но такая матрица будет больше шуметь! (точек то больше, значит процессору  больше обрабатывать, значит и побочных шумов он выработает также больше). Что также есть честным. Ну, а вторая сторона медали, это всё-таки меньшая точка, соответственно более чёткая и проработанная картина.

  Идём потом. Берём эти 2 картины  (24 и 12 Мп) и открываем их на 100% размера на мониторе. Так как пиксель на мониторе, ну или при печати имеет постоянное значение, то видеть мы будем следующее:

  

Ну а потом что происходит с отечественной фотографией? Верно. Мы её печатаем, ну или храним на мониторе и показываем (независимо от источника хранения) отечественным приятелям, родственникам, привычным, сами наслаждаемся…не имеет значение.

  Принципиально важно то, что мы не разглядываем её на 100%, а наблюдаем в уменьшенном варианте, и чем в больше, раз она уменьшена (а именно на 24Мп матрице кратность уменьшения будет больше), тем менее заметны на ней шумы и дефекты соответственно. Т.е. смотреться это будет так:

 

Совершите опыт: заберите любую собственную «шумную» фотографию и попытайтесь её уменьшить. Или отойти от монитора подальше, эффект тот же: чем больше станете уменьшать тем меньше шумов — недостатков станете видеть. Исходя из этого я бы ввёл такое понятие, как «видимые шумы», каковые вправду мешают жить. А те, что не видим, они наподобие и имеется, но не мешают…

Вывод в целом таковой: неправильны оба упомянутых выше мнения о мегапикселах и шумах. Да, шумов при повышении мегапиксельности матрицы одного и того же размера больше при рассмотрении при 100%, но за счёт большего формата изображения и соответственно меньшего пиксела этих шумов видно меньше. Другими словами, не так уже и ненужны эти миллионы пикселов…

Создатель: MrGadfly

Источник: Фотокомок — практика и теория фотографии (при копировании ссылка на источник необходима)

Что такое Пиксель Мегапиксели? Как устроена матрица фотоаппарата?


Интересно почитать:

Самые интересный результаты подобранные по Вашим интересам:

  • Объективы 50 мм на кропнутых матрицах

    Множество соблазнов окружает человека, что сравнительно не так давно забрал в руки зеркальный фотоаппарат. Замечательные зумы манят универсальностью,…

  • Чистка матрицы своими «руками»

    Руки человека — инструмент, особенной точностью не страдающий. К тому же, точность работы кроме того этого не весьма правильного инструмента…

  • Виды матриц фотоаппарата и их отличия

    Одним из ответственных факторов, что имеет значение при выборе фотоаппарата, есть тип матрицы, являющейся главным структурным элементом. Она является…

  • Чистка матрицы фотоаппарата в домашних условиях

    Зеркальный фотоаппарат – это сложная техника, за ней нужно следить и заботиться, протирать от пыли, защищать от ударов и влаги. Необходимо понимать,…

  • Матрица фотоаппарата — photopoint

    Матрица фотоаппарата, либо как её еще именуют фотоматрица, это микросхема, складывающаяся из фотодиодов (светочувствительных) элементов. Матрица…

  • Как почистить матрицу фотоаппарата

    Чистка матрицы фотоаппарата является достаточно узкое и щекотливое занятие, которое требует понимания и терпения уязвимой структуры самого механизма….