Что такое «плотность пикселей»?

Очевидно, мегапиксели не являются хорошим способом измерения качества камеры, поэтому некоторые люди ссылаются на относительную систему измерения, называемую «плотность пикселей».

Что конкретно это? Какую информацию это дает? Чем выше число, тем лучше? Или наоборот?

terminology sensor pixels

— Andres
источник

@Ysap дал технический ответ, но технические характеристики оборудования редко являются реальным измерением качества камеры. Если бы это было так, было бы мало смысла в обзорах ...

— Джон Каван

С плотностью пикселей это не тот случай, когда выше или ниже лучше - есть проблемы, когда плотность слишком высока, а также проблемы, когда она слишком низкая. Ссылка ysap, размещенная в его ответе, дает больше информации.

— Мэтт Грум

Если вы хотите узнать реальное разрешение для данной комбинации объектив + корпус, вам нужно посмотреть отзывы. Они часто измеряют, насколько мелкие объекты могут записывать камера (и объектив), что намного важнее, чем плотность пикселей.

— Здс

Я согласен с @Zds здесь - с точки зрения общего качества, плотность не самый важный фактор.

— ysap

Ответы:

Плотность пикселей - это просто мера того, сколько пикселей поместится в данной области . Это определяется размером пикселей: чем меньше пикселей, тем выше плотность пикселей.

Представьте себе, что вы делаете две мозаики из плиток на своей стене: в одной используются маленькие плитки, в других - большие плитки. Они могут выглядеть примерно так:

введите описание изображения здесь

Мы можем легко увидеть следующее:

Обе мозаики имеют одинаковый размер .
Мозаика справа использует меньшие плитки : в 4 раза меньше, чем слева.
Поэтому мозаика справа содержит больше плиток : в 4 раза больше, чем слева.

Теперь представьте, что мы на самом деле видим, это увеличенное изображение датчиков двух цифровых камер. «Плитки» - это пиксели датчиков (или световые ячейки); Понятно, что датчик справа имеет более высокую плотность пикселей, чем датчик слева . Если мы увеличим масштаб и представим, что сетка слева представляет собой одну крошечную часть 1-мегапиксельного датчика (т.е. 1 млн. Пикселей), то при условии, что ее датчик имеет тот же физический размер, камера справа будет иметь 4-мегапиксельный датчик ,

Теперь мы все знаем, что больше мегапикселей = лучше, верно? :)

На самом деле, вы задаетесь вопросом: мегапиксели измеряют размер изображения, но не всегда являются хорошим способом измерения качества изображения . Это связано с тем, что меньшие световые ячейки имеют тенденцию усиливать шум , особенно в условиях низкой освещенности. Производители камер постоянно находят более эффективные способы борьбы с этим, но в то же время они помещают все больше и больше пикселей на датчики одинакового размера. Очень грубо говоря, более высокая плотность пикселей имеет тенденцию приводить к большему количеству шума .

Таким образом, чтобы ответить на последнюю часть вашего вопроса, более высокая плотность пикселей сама по себе не значит лучше или хуже. Увеличение плотности пикселей датчика увеличивает его разрешение (больше мегапикселей), что может быть хорошо, но также обычно увеличивает его восприимчивость к шуму, что может быть плохо. Покупка любой цифровой камеры означает взвешивание этих двух факторов и выбор компромисса между ними, который подходит вам лучше всего.

— Марк Уитакер
источник

Утверждение, что меньшие ячейки "Подбирают" рудный шум, является ложным Скорее они получают меньше света пропорционально их шуму. Шум, как правило, довольно постоянный.

— Фальшивое имя

Кроме того, меньшие элементы не означают автоматически больше элементов на квадратный сантиметр. Это просто означает потенциал для большего количества элементов на квадратный сантиметр (между ними может быть пустое пространство, как в мозаичной мозаике углубления между плитками могут быть шире).

— jwenting

Плотность пикселей в 2D датчиках (*), как и любая другая плотность, представляет собой количество пикселей на единицу площади. Размер датчика задается (обычно в мм или дюймах) и, следовательно, его площадь. Данный датчик делится на отдельные места, чувствительные к свету, которые представляют собой элементы датчика или фотосайты / датчики. В наиболее распространенном расположении эти датчики имеют квадратную форму и образуют линейную равномерную сетку (**).

Плотность пикселей - это отношение общего количества пикселей к площади датчика. Он равен числу сенсоров в единице площади сенсора.

Чем выше это соотношение, тем меньше отдельные фотосайты. Чем они меньше, тем шумнее становится отдельный пиксель. OTOH, более высокие плотности, то есть датчики с более высоким разрешением, увеличивают разрешающую способность электрооптической системы вплоть до убывающей отдачи.

Например, Canon EOS 7D имеет датчик размера APS-C с ~ 18 мегапикселями (эффективный). тогда его плотность равна 18e6 / (22,3 x 14,9) = ~ 54Kpix / мм ^ 2. EOS 5D Mk2 имеет 35-мм сенсор с 21 МП. Его плотность составляет 21e6 / (36 x 24) = ~ 24Kpix / мм ^ 2. Таким образом, сенсоры 5D2 примерно в два раза больше сенсоров 7D и поэтому более невосприимчивы к шуму.

Дальнейшее обсуждение влияния плотности на качество можно найти здесь .

(*) линейные датчики, как и в линейных сканерах, могут иметь датчики, расположенные в одну строку, и, таким образом, плотность представляет собой количество пикселей на единицу длины.

(**) Существуют и другие схемы расположения датчиков, в частности датчики Fugi SuperCCD, в которых датчики расположены не в регулярной матрице, а в виде диагонального стека. Тем не менее, арифметика для плотности пикселей все еще применяется здесь.

— ysap
источник