I megapixel sono importanti con la moderna tecnologia dei sensori?

Più megapixel sono buoni?

Più megapixel sono cattivi ?

Più megapixel aumentano i dettagli? Rendono le mie immagini più nitide? Dall'altro lato, c'è un punto che è troppo ? I megapixel causano un aumento del rumore e altri problemi? In che modo sono presenti le dimensioni di stampa e visualizzazione?

La saggezza diffusa nei forum su Internet era che 6 megapixel era il punto debole - sotto quello non era abbastanza, ma sopra quello, non c'erano molti benefici. Le dimensioni dei file sono aumentate, ma i dettagli sono stati persi a causa del rumore e di altri problemi. Gli argomenti sono che il fatto di stipare troppi pixel in un piccolo sensore rende ogni pixel troppo piccolo per offrire un reale vantaggio e che i sensori con megapixel superiori superano comunque gli obiettivi economici. (Sostituisci qualcosa come 12 invece di 6 se stiamo discutendo di DSLR APS-C, o 24 per il full frame.)

Entro il 2011, tutte le telecamere introdotte erano nella gamma di 12-18 megapixel. Nel 2016 la maggior parte erano nella gamma da 16-24 megapixel. Certamente nessuno è più a 6; anche gli smartphone sono dotati di fotocamere da 8 megapixel. Questo offre qualche reale miglioramento rispetto a quel vecchio "punto debole"? La tecnologia è migliorata al punto di dover aggiornare la "saggezza" o tutti soffriamo per il marketing? O abbiamo superato il punto debole in qualche modo, ma va bene a causa di punti precedentemente non discussi. (Ad esempio: più rumore, certo, ma più in dettaglio pure .)

Nell'intervallo comune di oggi di 16-24 megapixel, per le stesse dimensioni del sensore, ci sono davvero vantaggi per la fascia alta? In che modo i megapixel influiscono direttamente sulla qualità dell'immagine con la tecnologia di oggi ? Quali sono i vantaggi e quando si applicano? Quali sono gli svantaggi e quando si applicano? Come devo adattare la mia tecnica (e aspettative) in base al conteggio dei megapixel della mia fotocamera?

Da un punto di vista puramente teorico: più megapixel buoni .

Le persone spesso parlano di quanto i sensori megapixel alti stessero superando la maggior parte degli obiettivi, quindi non aveva senso andare più in alto se non usando il vetro migliore. Questo non è sempre vero. La risoluzione del sistema è il prodotto della risoluzione dell'obiettivo e della risoluzione del sensore. Pertanto, se ne migliora uno, la risoluzione del sistema migliorerà indipendentemente dall'altro. Alla fine si ottengono rendimenti decrescenti, ma da un punto di vista teorico un sensore non può superare un obiettivo fino a quando gli effetti di diffrazione non subentrano.

Teoricamente per una dimensione di uscita finale fissa, il rumore è indipendente dalla risoluzione del sensore. Sì, i pixel più piccoli catturano meno luce, quindi il livello di rumore per pixel è più alto. Ma se ridimensionate un'immagine ad alto megapixel in modo che corrisponda a un'immagine più bassa, i valori dei pixel sono medi e quindi il rumore viene uniformato. Quando si visualizzano le immagini al 100%, le persone si lamentano regolarmente di compatte megapixel rumorose. Ma questo è un confronto totalmente ingiusto.

Da un punto di vista pratico: più megapixel non male

Da un punto di vista pratico la situazione del rumore è più complicata, ma le prove che ho visto suggeriscono che i sensori MP alti non sono molto più rumorosi rispetto alla stessa dimensione dell'immagine (vedi sopra). Cercherò alcuni link.

La situazione sulla risoluzione è complicata dal fatto che [la maggior parte] dei sensori non vede a colori e quindi ha una griglia bayer che richiede un filtro anti aliasing. L'aliasing è peggiore quando la frequenza di campionamento corrisponde alla frequenza del tuo segnale (ovvero i dettagli dell'immagine). Aumentare il conteggio dei megapixel più rapidamente degli aumenti della frequenza del segnale dovrebbe migliorare l'aliasing, al punto in cui è possibile rimuovere il filtro di aliasing tradizionale.

Esistono altri problemi pratici che riguardano la capacità di estrarre dettagli aggiuntivi dal sensore:

• La regola 1 / lunghezza focale non si applica più quando si aumentano i megapixel, è necessario aumentare sempre la stabilizzazione e aumentare anche la velocità dell'otturatore man mano che il movimento del soggetto diventa più evidente.

• La diffrazione diventa più un problema quando si aumentano i megapixel quando i pixel diventano più piccoli del disco di Airy .

• I requisiti di elaborazione e archiviazione dei dati sono più elevati.

Vale la pena sottolineare che questi non sono svantaggi di conteggi megapixel più elevati, poiché puoi sempre ridimensionare le immagini e non perdi nulla rispetto a una fotocamera con conteggi megapixel inferiori. L'eccezione sta nell'elaborazione dei dati della fotocamera, poiché la fotocamera deve leggere l'intero sensore quando si riprendono immagini fisse e in qualche modo elaborare queste informazioni.

Quindi quanto in alto puoi andare? Ho visto i calcoli dell'apertura di limitazione della diffrazione per la luce rossa con un sensore full frame da 350 megapixel che è f / 2.8 (luce verde e blu che richiede aperture ancora più grandi) in modo da darti un'idea. Personalmente penso che i tuoi rendimenti supererebbero un sensore 35mm da 50 megapixel, fino a un massimo di forse 75-100. Una volta che si riscontra una notevole diffrazione in f / 5,6 le persone diventeranno disinteressate e una volta che si deve aprire f / 2.8 con un obiettivo nitidissimo in f / 2.8, la corsa in megapixel è finita.

Formati più grandi consentono più megapixel prima che la diffrazione entri in (a un dato f / stop) tuttavia la profondità di campo è più bassa allo stesso f / stop, richiedendo di fermarti di più per la profondità di campo, quindi non sembra esserci alcun vantaggio intrinseco quando si tratta di diffrazione (anche se è più facile realizzare obiettivi nitidi all'apertura che limita la diffrazione per un formato più grande).

L'esistenza di fotocamere di medio formato da 80 megapixel indica il fatto che sarebbe possibile, per quanto riguarda la diffrazione, dato un vetro abbastanza buono. Anche se gli utenti di tali fotocamere sottolineano quanto sia difficile utilizzare 80 MP, ciò indica che è un buon limite pratico, se non teorico.

Un diverso giro sulla domanda con più megapixel non è "è migliore la nitidezza dell'immagine da bordo a bordo" ma "c'è qualcosa che potrei fare con i bit extra"? Una cosa che vedo sempre di più è la flessibilità di riutilizzare le immagini ritagliando semplicemente perché un'immagine ritagliata ha ancora una risoluzione sufficiente per molti, se non per molti, scopi.

E ... se / quando gli obiettivi corrispondono alla risoluzione del sensore per i sensori di fascia più alta (non sono convinto che tutti gli obiettivi siano superati dai migliori sensori DSLR), allora probabilmente sarai felice di avere la risoluzione extra.

Facendo eco al sentimento "più pixel equivale a rallentare per salvare sui media", questo può essere un problema quando si scatta un'azione e in almeno un altro caso (bordo): HDR portatile.

Sono stato a lungo dell'opinione che per gli utenti normali, più megapixel non offrano benefici per il "mondo reale".

I pro di più megapixel:

• Ti permette di stampare più grande, senza perdita di dettagli.
• Ti permette di ritagliare un'immagine senza perdita di dettagli. (<- Personalmente uno che uso molto)
• Ti permette di scegliere davvero molti piccoli dettagli in revisione.
• Registra più informazioni in una scena.

I contro di più megapixel:

• Un aumento delle informazioni acquisite in una scena può significare che in aree di contrasto come il bordo di qualcosa, così tante informazioni vengono catturate da non "cambiare" rapidamente da una all'altra. Ciò può significare quando si rivedono le immagini, che appaiono più morbide e non nitide come le foto di una fotocamera con un megapixel inferiore. La mia esperienza di questo è la EOS 350D 8mp contro la EOS 7D 18mp. La 7D è tecnicamente superiore in ogni modo ma anche con gli stessi obiettivi, le foto scattate con la 350D sembrano più nitide.
• Più megapixel = file di dimensioni maggiori, in particolare RAW. Pertanto potrebbe essere necessario più spazio su disco e la CPU deve lavorare di più (/ più a lungo) per caricarli.
• Alcuni obiettivi inizieranno a mostrare difetti con telecamere ad alta risoluzione, quindi per ottenere il meglio dalla fotocamera, dovresti investire in vetri più costosi.
• Le prestazioni in condizioni di scarsa illuminazione possono iniziare a risentirne, poiché i pixel sono impaccati più densamente sul sensore, portando a più rumore su esposizioni più lunghe.

Quindi, a meno che tu non stia scattando una foto con l'intenzione di farla esplodere fino alla dimensione A1 o oltre (cartelloni pubblicitari, ecc.), Allora semplicemente non hai bisogno dei megapixel. Per la visualizzazione regolare sullo schermo o la stampa di un album di famiglia, i megapixel inferiori (8-12) saranno più che sufficienti e ti daranno risultati più nitidi.

Nota che questi sentimenti si basano solo sulle mie osservazioni nell'uso nel mondo reale. Non sono scientifici in alcun modo ...

In generale, sono migliori più megapixel. Tuttavia, esiste più di un fattore nella nitidezza delle immagini di una fotocamera. Ad esempio, se si dispone di immagini da 500 megapixel, l'obiettivo limiterà comunque la nitidezza delle immagini a una risoluzione molto più bassa. Molte fotocamere Point and Shooting hanno abbastanza megapixel e obiettivi abbastanza economici che il fattore limitato è chiaramente l'obiettivo anziché il numero di pixel.

Alcuni svantaggi minori di un gran numero di megapixel sono il trasferimento più lento dalla fotocamera al computer e file più grandi sul computer e sulla scheda di memoria. In genere è possibile regolare le dimensioni dell'immagine più piccole su una fotocamera, ma ciò potrebbe non influire sulle immagini Raw.

A parte l'inconveniente delle dimensioni dell'immagine e il costo aggiuntivo, troppi megapixel non danneggiano nulla.

Sembra che nessuno abbia toccato il tema dell'area sensibile alla luce. I sensori possono essere frontalmente o retroilluminati e ciò comporterà effetti diversi quando si aumenta il numero di pixel.

Sensore illuminato frontalmente

Un sensore illuminato frontalmente avrà transistor e percorsi elettrici sul lato sensibile alla luce del sensore. Questi componenti copriranno parti del sensore e ridurranno l'area sensibile alla luce. L'aggiunta di più pixel significa più transistor e un'area sensibile alla luce ridotta.

Un'area sensibile alla luce ridotta riduce le prestazioni.

Questo può essere mitigato in qualche modo usando microlenti.

Sensore retroilluminato

Poiché i transistor per ciascun pixel e i percorsi elettrici non sono sullo stesso lato dell'area sensibile alla luce, i sensori retroilluminati avranno la stessa area sensibile alla luce, anche se il numero di pixel è aumentato.

A volte più pixel fa male.

Volete pixel migliori, non più di essi, a seconda delle dimensioni del sensore. Sono necessari sensori sufficientemente grandi da poter acquisire un numero sufficiente di fotoni.

Mentre i sensori stanno diventando più piccoli, la legge di Moore e tutto il resto, i fotoni no.

Più megapixel è sempre buono praticamente e teoricamente.

Prima di tutto Megapixels significa solo milioni di pixel. Più di questi devi lavorare, meglio sei. Sempre.

I limiti discussi sono un cattivo modo di pensare. Per provare a creare un'analogia per i fotografi:

Preferiresti avere una Canon da 42MP o una Canon da 5.6mp se tutte le altre funzionalità, design e costi fossero identici?

Scommetto che sei andato con il 42mp. Scommetto che lo hanno fatto tutti. Discreditare la domanda a causa di altri elementi come obiettivi, spazio su disco o potenza di elaborazione è una sorta di problema tangenziale alla domanda reale.

Un'altra cosa importante da sottolineare è che con un obiettivo macro decente è possibile ricucire centinaia di singoli fotogrammi N megapixel in uno enorme. Ecco alcune immagini da 80 gigapixel per tutti i gusti.

Il mio punto nel menzionare questo è perché la maggior parte dei problemi che le persone stanno dicendo come potenziali contro non sono contro megapixel, sono contro altri dispositivi. Un obiettivo che non è in grado di ottenere nitidezza da bordo a bordo non dovrebbe avere alcuna rilevanza per questa domanda nella sua posizione.

Quindi, quando dovresti cercare più megapixel? Sempre. Più megapixel per fotogramma, meglio sei. Più opzioni di ritaglio hai, meno cuciture devi fare, più facile è selezionare le cose ai fini della post elaborazione, ecc.

E prima che qualcuno dica, ma per quanto riguarda i pixel più grandi, ancora una volta tutto è uguale. Ci sono molti altri fattori nel determinare una fotocamera, ma questa domanda si pone solo sul conteggio dei megapixel. Apple, Sony e altri che stanno cercando di realizzare pixel più grandi sono un'aggiunta gradita, e se potessi avere il doppio di quei pixel più grandi con tutto uguale, incluso il costo, lo faresti. Ogni singola volta.

Concordo pienamente con le risposte di Matt e Steve, ma penso che si debba considerare anche l'enorme vantaggio di avere una risoluzione più alta quando si esegue la post elaborazione sulle immagini. In generale, un numero maggiore di megapixel produrrà immagini molto migliori se si tenta di ottenere il massimo dalla post-elaborazione (purché, ovviamente, non si paragonino una fotocamera cattiva con un gran numero di megapixel a una buona fotocamera a basso rumore con un numero minore di megapixel, si noti che la domanda menziona specificamente la moderna tecnologia dei sensori).

Le foto scattate con la migliore fotocamera da buoni fotografi avranno spesso una risoluzione leggermente superiore a quella giustificata dalla qualità dell'immagine. Inoltre, come sottolinea Matt, anche uno scatto perfetto con un obiettivo perfetto avrebbe una contrarietà dovuta alla diffrazione se la risoluzione fosse abbastanza alta. Quindi, puoi chiederti se aumentare la risoluzione di, diciamo, un fattore di dieci sarebbe di qualche utilità se le immagini tipiche mostrano già la non nitidezza su scale di lunghezza più lunghe della dimensione dei pixel.

Consideriamo il punto di Mike sull'insaridità nelle aree di contrasto. Supponiamo che la luminosità cambi rapidamente da un valore a un altro su 4 pixel e con una risoluzione dieci volte maggiore questo cambiamento si sarebbe verificato più gradualmente su 40 pixel. Data quest'ultima immagine, posso calcolare la funzione di diffusione dei punti in modo molto più preciso poiché ho un numero di punti dati dieci volte superiore. Ciò mi consentirebbe di affinare l'immagine usando la deconvoluzione in modo molto più preciso. La deconvoluzione genererà artefatti, più accurati saranno i calcoli, migliore sarà l'equilibrio tra dettagli recuperati e artefatti spuri.

Un'altra applicazione è quella di correggere la sovraesposizione quando il valore di luminosità di piccole parti dell'immagine viene tagliato al massimo (anche nell'immagine non elaborata). Senza il vantaggio di più immagini con esposizioni diverse, non è possibile costruire un'immagine HDR. Ma quello che puoi fare è considerare i bordi dell'area sovraesposta nell'immagine e quindi con la funzione di diffusione del punto locale (che puoi provare a calcolare dalle aree ad alto contrasto vicine), puoi calcolare la luminosità corretta (anche gradienti e ordine superiore derivati) proprio nelle aree sovraesposte.

Ovviamente questo funzionerà molto meglio con più pixel devi lavorare e quando l'immagine non è perfettamente nitida. Mentre i risultati di un tale esercizio saranno piuttosto limitati (non sarai in grado di ripristinare i dettagli bene all'interno dell'area sovraesposta), penso che ottenere il giusto colore di una brutta area sovraesposta di bianco possa renderlo utile.