Как камера может быть 12MP и 1080p, если 1920x1080 - это всего 2 073 600?

В характеристиках будущей камеры смартфона (именно этой , только для записи) камера описывается как «12MP, 1080p».

Но это не имеет особого смысла. Если камера имеет разрешение 1080p, т. Е. Поддерживает FHD с разрешением 1920x1080 пикселей, то это 2073600 пикселей или около 2 Мп, что намного меньше, чем технически достижимо для 12-мегапиксельной камеры. И с 12-мегапиксельной камерой эта камера будет способна снимать изображения выше UHD или 4k (что составляет около 4000x2000 пикселей ~ 8 мегапикселей) - так значит, 12-мегапиксельная камера означает, что мы также можем снимать изображения с таким высоким разрешением?

Итак, мой вопрос, как прочитать эту противоречивую спецификацию 12MP и 1080p, и если это не означает, что самое высокое разрешение изображения составляет 1920x1080p, каковы же тогда максимальные размеры?

Обозначение 12MP обычно используется для обозначения фотографий, а обозначение 1080p - для видео.

Датчик имеет 12 мегапикселей - иногда немного больше, который маскируется. Это означает, что требуется 12 мегапиксельных фотографий. Скорее всего, это изображение с соотношением сторон 4: 3, что означает около 4000x3000 пикселей.

Видео - это поток изображений, чаще всего с 24 до 60 кадров в секунду. Это означает, что для датчика 12 Мп он будет выводить 12 Мп (скажем, 8-битный RAW для простоты), что при 24 FPS составляет 12 x 24 = 288 МБ / с. Это действительно огромный объем данных, и это минимум, так как битовая глубина часто 12-битная, то есть на 50% больше.

Есть несколько способов работать с этим. Одним из них является наличие процессора, который может считывать этот объем данных, но не выводить его, и в этом случае каждый 12-мегапиксельный кадр уменьшается до 2 Мп, а затем процессор кодирует и записывает его на карту памяти. Это позволяет получить видео в формате 1080p, ширина которого равна 12 Мп. Это самая распространенная реализация.

Еще одна реализация - взять область обрезки изображения. Это очень распространено в видео 4K, так как очень немногие датчики и процессор могут обрабатывать эти данные со скоростью 30 FPS. Недостатком этого является уменьшенный угол обзора. Сколько зависит от разрешения сенсора; для 12 Мп это будет очень минимально, поскольку 4000x3000 не намного шире, чем 3840x2160. Для датчика на 16 или 20 Мп он может достигать 1,3Х. Обратите внимание, что видео HD и 4K имеют соотношение сторон 16: 9, поэтому даже при использовании датчика с разрешением 12 Мпикс будет высокое количество вертикальной обрезки.

Некоторые датчики имеют дополнительную схему, которая позволяет им выводить пиксели в двоичном формате, которые затем должны быть пересчитаны до желаемого разрешения видео. Так, скажем, 12-Мп сенсор с разрешением 4000x3000px может выдавать 2000x1500, который затем будет пересчитан или обрезан до 1080p. Таким образом, не требуется такое быстрое считывание, и можно использовать менее мощный процессор.

КМОП-датчики - которые являются наиболее распространенными в настоящее время - также могут выполнять случайное считывание пикселей, чтобы они могли отбирать пиксели из большой области датчика, пропуская некоторые из них. Это приводит к определенным артефактам, особенно муару .

1080p относится к видео: прогрессивное сканирование 1920 × 1080 . Телефон способен воспроизводить 12-мегапиксельные фотографии, но только видео 1080p. (Это довольно типично; для захвата видео с заданным разрешением требуется намного больше вычислительной мощности, чем для фотосъемки с этим разрешением.)

Разница в том, что видеоизображение обрабатывается из неподвижных кадров. Скорость передачи данных для полного разрешения сенсора (т. Е. 12 Мп) была бы слишком высокой для обычного использования, и для такого видео нет стандарта. Мы практически не используем видео 1080p.

Таким образом, аппаратное обеспечение вашего телефона выполняет специализированное и очень быстрое масштабирование каждого кадра видео с полных 12 Мп до стандартного 1080p (или что бы вы ни указали). Этот видеокадр затем кодируется с использованием требуемого кодека (опять же, как правило, быстрым специализированным аппаратным обеспечением) для формирования компактного видеопотока.