Разрешение в пикселах

Разрешение матрицы цифровой фотокамеры — возможность фотосенсоров, наблюдать или измерять наименьший объект, с явно чёткими границами.

Существует разница между разрешением и пикселом, пиксел на самом деле является единицей цифрового изображения. Так как матрица состоит из дискретных пикселов, и поэтому информация одной ТВ-линии состоит из дискретных значений, соответствующих каждому пикселу. Этот метод дает не цифровую информацию, а скорее дискретную выборку. Таким образом матрица — это оптическое устройство дискретизации. Разрешающая способность, даваемая матрицей, зависит от числа пикселов и разрешающей способности объектива.^[3]

В технических характеристиках цифровых камер обычно указывается число действующих (эффективных) мегапикселов (Number of Effective Pixel), то есть общее число пикселов, фактически используемых для регистрации изображения, а не общее число номинальных мегапикселов, фиксируемых датчиком изображения.

Термин Разрешение в области цифровых изображений, часто интерпретируется как pixel, хотя американские, японские, и международные стандарты определяют, что оно не должна использоваться так, по крайней мере, в digital camera области.^[4][15]

Разрешение в матрице «Width x Height» (Pixels)

Изображение из N пикселов в высоту на M пикселов в ширину может иметь любое разрешение меньше, чем N линий по высоте изображения, или N TV lines. Когда количеством пикселов определяют разрешение, то их описывают с набором двух положительных целых чисел, где первая цифра является числом пиксельных столбцов (ширина), а вторая является числом пиксельных строк (высота), например, в виде 7680 x 6876.

Общее количество пикселов (Mpix)

Другое популярное соглашение Number of Total Pixel определяет разрешение, как общее количество пикселов в изображении, и даётся как количество мегапикселов, которая может быть вычислена путем умножения колонки пикселов на пикселы строк и деления на один миллион.

Число эффективных пикселов (Effective pixels)

Ни одна из вышеуказанных пиксельных резолюций не являются истинной резолюцией, но они широко упоминаются в таком качестве и служат верхней границей разрешения изображения.

Согласно тем же стандартам, именно число эффективных пикселов (Number of Effective Pixel) указывает на фактическое разрешение матрицы, так как именно они вносят вклад в окончательное изображение, в отличие от суммарного количества пикселов, которые кроме того включают в себя неиспользуемые, «битые» или светозащищённые пикселы по краям.^[16]

Разрешение матриц зависит от их типа, площади и плотности светочувствительных элементов на единицу поверхности.

Оно нелинейно и зависит от светочувствительности матрицы и от заданного программой уровня шума.

Важно, что современная иностранная трактовка линий миры считает пару черная и белая полоса — за 2 линии, — в отличие от отечественных теории и практики, где каждая линия всегда считается разделенной промежутками контрастного фона толщиной, равной толщине линии.

Некоторые фирмы-производители цифровых фотоаппаратов в рекламных целях пытаются повернуть матрицу под углом в 45°, достигая определённого формального повышения разрешения при фотографировании простейших горизонтально-вертикальных мир. Но если использовать профессиональную миру, или хотя бы повернуть простую миру под тем же углом, становится очевидным, что повышение разрешения — фиктивное.

Ниже приведен пример того, как одно и то же изображение может отображаться при различных разрешениях в пикселах.

Изображение, которое составляет 2048 пикселов в ширину и 1536 пикселов в высоту имеет в общей сложности 2048 х 1536 = 3145728 пикселов или 3,1 мегапиксела. Можно ссылаться на него как 2048 по 1536 или 3,1 — мегапиксельное изображение.

К сожалению, количество пикселов не является реальным показателем разрешения цифровой фотокамеры, — если это не трёхматричная система 3CCD, а в обычной CCD системе датчики цветного изображения, как правило, построены на альтернативных цветных фильтрах, где каждый пиксел матрицы отвечает только за один цвет, который более светочувствителен к конкретному цвету. Цифровые изображения, в конечном счёте, требуют, как один из вариантов, красного, зелёного и синего значений для каждого пиксела, которые будет отображаться в дальнейшем, но один пиксел в фотосенсоре будет поставлять только один из этих трёх цветов информации. В результате цветовой интерполяции получается полноцветная картина на одной матрице, где каждая точка уже имеет все три необходимые цветовые компоненты.

Однако, реальное разрешение получаемого изображения (то есть степень различимости деталей), кроме пиксельного разрешения сенсора зависит от оптического разрешения объектива и устройства сенсора.