Che cos'è la "densità di pixel"?

Apparentemente i megapixel non sono un buon modo per misurare la qualità della fotocamera, quindi alcune persone si riferiscono a un sistema di misurazione relativo chiamato "densità di pixel".

Che cosa è specificamente questo? Quali informazioni fornisce? Più alto è il numero, meglio è? O vice versa?

terminology sensor pixels

— Andres
fonte

@Ysap ha dato la risposta tecnica, ma le specifiche hardware raramente sono una misura reale della qualità della fotocamera. Se così fosse, sarebbe inutile avere delle recensioni ...

— John Cavan,

Con la densità dei pixel non è un caso di maggiore o minore migliore - ci sono problemi quando la densità è troppo alta così come problemi quando è troppo bassa. Il link ysap pubblicato nella sua risposta fornisce maggiori informazioni.

— Matt Grum,

Se vuoi conoscere la reale risoluzione per una data combinazione obiettivo + corpo, devi guardare le recensioni. Misurano spesso le piccole funzionalità che la fotocamera (e l'obiettivo) possono effettivamente registrare, il che è immensamente più rilevante della densità dei pixel.

— Zds,

Sono d'accordo con @Zds qui - in termini di qualità totale, la densità non è il fattore più importante.

— Sì

Risposte:

La densità dei pixel è semplicemente una misura di quanti pixel si adatteranno in una determinata area . È determinato dalla dimensione dei pixel: più piccoli sono i pixel, maggiore è la densità dei pixel.

Immagina di realizzare due mosaici di piastrelle sul muro: uno usa tessere piccole, l'altro usa tessere grandi. Potrebbero finire per assomigliare a questo:

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Possiamo facilmente vedere quanto segue:

Entrambi i mosaici hanno le stesse dimensioni .
Il mosaico a destra utilizza tessere più piccole : 4 volte più piccole di quelle a sinistra.
Pertanto, il mosaico a destra contiene più tessere : 4 volte di più di quello a sinistra.

Ora immagina che ciò che stiamo realmente guardando è una visione altamente ingrandita dei sensori di due fotocamere digitali. Le "tessere" sono i pixel dei sensori (o celle luminose); è chiaro che il sensore a destra ha una densità di pixel superiore a quella a sinistra . Se scaliamo le cose e immaginiamo che la griglia a sinistra sia una piccola parte di un sensore da 1 megapixel (ovvero 1 milione di pixel), quindi supponendo che il suo sensore abbia le stesse dimensioni fisiche, la fotocamera a destra avrà un sensore da 4 megapixel .

Ora, sappiamo tutti che più megapixel = meglio, giusto? :)

In effetti, ci colpisci sopra nella tua domanda: i megapixel misurano la dimensione dell'immagine ma non sono sempre un buon modo per misurare la qualità dell'immagine . Questo perché le celle luminose più piccole tendono a raccogliere più rumore , soprattutto in condizioni di scarsa illuminazione. I produttori di fotocamere trovano continuamente modi migliori per combattere questo, ma allo stesso tempo stanno stipando sempre più pixel sui sensori delle stesse dimensioni. In termini molto approssimativi, una maggiore densità di pixel tende a generare più rumore .

Quindi, per rispondere all'ultima parte della tua domanda, una maggiore densità di pixel non significa di per sé migliore o peggiore. Aumentare la densità di pixel di un sensore aumenta la sua risoluzione (più megapixel), il che può essere positivo, ma di solito aumenta anche la sua suscettibilità al rumore, che può essere negativo. Acquistare una fotocamera digitale significa valutare questi due fattori e decidere un compromesso tra i due più adatti a te.

— Mark Whitaker
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Affermare che il rumore del minerale "Pick up" delle celle più piccole è falso. Piuttosto, raccolgono meno luce in proporzione al loro rumore. Il rumore è generalmente piuttosto costante.

— Nome falso

inoltre, gli elementi più piccoli non significano automaticamente più elementi per centimetro quadrato. Significa semplicemente un potenziale per più elementi per centimetro quadrato (potrebbe esserci uno spazio vuoto tra loro, come in un mosaico di piastrelle le scanalature tra le piastrelle potrebbero essere più ampie).

— jwenting

La densità dei pixel nei sensori 2D (*), come qualsiasi altra densità, è il numero di pixel per unità di area. Viene fornita una dimensione del sensore (di solito in mm o pollici) e quindi la sua area. Un dato sensore è diviso in posizioni sensibili alla luce separate, che sono gli elementi del sensore o fotositi / sensori. Nella disposizione più comune, questi sensori hanno una forma quadrata e formano una griglia lineare e uniforme (**).

La densità dei pixel è il rapporto tra il numero totale di pixel e l'area del sensore. È uguale al numero di sensori in un'area unitaria del sensore.

Più alto è questo rapporto, più piccoli sono i singoli fotositi. Più sono piccoli, più rumoroso diventa il singolo pixel. OTOH, densità più elevate, ovvero sensori a risoluzione più elevata, aumentano il potere risolutivo del sistema elettro-ottico fino a un punto di ritorno decrescente.

Ad esempio, la Canon EOS 7D ha un sensore di dimensioni APS-C con ~ 18 Megapixel (effettivi). la sua densità è quindi 18e6 / (22,3 x 14,9) = ~ 54 Kpix / mm ^ 2. EOS 5D Mk2 ha un sensore da 35 mm con 21 MP. La sua densità è 21e6 / (36 x 24) = ~ 24Kpix / mm ^ 2. Pertanto, i sensori 5D2 sono circa due volte più grandi dei sensori 7D e quindi sono più immuni al rumore.

Ulteriori discussioni sugli effetti della densità sulla qualità sono disponibili qui .

(*) i sensori lineari, come gli scanner in linea, possono avere sensori disposti su una sola linea e quindi la densità è il numero di pixel per unità di lunghezza.

(**) Esistono altre disposizioni dei sensori, in particolare i sensori SuperCCD di Fugi in cui i sensori non sono posizionati in una matrice normale, ma come una pila diagonale. Tuttavia, l'aritmetica per la densità dei pixel si applica ancora qui.

— ysap
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