Come può una fotocamera essere sia 12MP che 1080p, quando 1920x1080 è solo 2.073.600?

Nelle specifiche di una prossima fotocamera per smartphone (era questa , solo per la cronaca), la fotocamera è descritta come "12MP, 1080p".

Ma questo non ha molto senso. Se la fotocamera è 1080p, ovvero capace di FHD con una risoluzione di 1920x1080 pixel, allora questo è 2073600 pixel, o circa 2MP - molto meno di quanto tecnicamente ottenibile da una fotocamera da 12MP. E con 12MP questa fotocamera sarebbe in grado di riprendere immagini molto al di sopra di UHD o 4k (che è di circa 4000x2000 pixel ~ 8MP) - quindi 12MP significa che possiamo anche scattare foto con questa alta risoluzione?

Quindi la mia domanda, come leggere questa specifica contraddittoria di 12MP e 1080p, e se ciò non significa che la massima risoluzione di un'immagine è 1920x1080p, quali sono le dimensioni massime?

La designazione da 12 MP viene generalmente utilizzata per fare riferimento alla fotografia, mentre la designazione 1080p si riferisce al video.

Il sensore ha 12 megapixel - a volte un po 'di più che viene mascherato. Ciò significa che scatta foto da 12 megapixel. Molto probabilmente si tratta di un'immagine in formato 4: 3 che significa circa 4000x3000px.

Il video è un flusso di immagini, più comunemente catturate da 24 a 60 FPS. Ciò significa che per un sensore da 12 MP emetterebbe 12 MP (diciamo RAW a 8 bit per semplicità) che a 24 FPS è 12 x 24 = 288 MB / s. Questa è davvero un'enorme quantità di dati, e questo è un minimo, poiché la profondità di bit è spesso a 12 bit, quindi il 50% in più.

Esistono diversi modi per lavorare con questo. Uno è di avere un processore in grado di leggere quella quantità di dati ma non di emetterlo, nel qual caso ogni frame da 12 MP viene ridimensionato a circa 2 MP e quindi il processore lo codifica e lo scrive sulla scheda di memoria. Ciò ti consente di ottenere un video 1080p largo quanto un'immagine di 12 MP. Questa è l'implementazione più comune.

Un'altra implementazione è quella di acquisire una regione di taglio dell'immagine. Ciò è estremamente comune con i video 4K poiché pochissimi sensori e processori sono in grado di gestire tali dati a 30 FPS. Lo svantaggio di questo è un angolo di vista ridotto. Quanto dipende dalla risoluzione del sensore; per 12 MP, sarebbe molto minimo poiché 4000x3000 non è molto più largo di 3840x2160. Per un sensore da 16 o 20 MP, può arrivare fino a 1,3X. Nota che i video HD e 4K hanno un rapporto di 16: 9, quindi anche su un sensore da 12 MP, ci sarà un'alta quantità di ritaglio verticale.

Alcuni sensori dispongono di circuiti aggiuntivi che li rendono in grado di emettere pixel radicati che devono quindi essere ricampionati fino alla risoluzione video desiderata. Quindi diciamo che un sensore da 12 MP con una risoluzione di 4000x3000px potrebbe produrre 2000x1500 che sarebbe quindi ricampionato o ritagliato a 1080p. In questo modo non è necessaria una lettura così veloce e può essere utilizzato un processore meno potente.

I sensori CMOS - che sono i più comuni al giorno d'oggi - possono anche eseguire la lettura casuale dei pixel in modo da poter sottocampionare i pixel da una vasta area del sensore, saltandone alcuni. Ciò provoca alcuni artefatti, in particolare la moiré .

1080p si riferisce al video: scansione progressiva 1920 × 1080 . Il telefono è in grado di riprodurre immagini fisse da 12 Mpixel ma solo video da 1080p. (Questo è abbastanza tipico; ci vuole molta più potenza di elaborazione per riprendere video a una determinata risoluzione piuttosto che scattare una risoluzione a quella risoluzione.)

La differenza è che l'immagine video viene elaborata da fotogrammi fissi. La velocità di trasferimento dei dati per la risoluzione completa del sensore (cioè 12 Mp) sarebbe troppo alta per l'uso normale e non esiste uno standard per tale video. A malapena facciamo pieno uso del video 1080p.

Quindi l'hardware del tuo telefono esegue un ridimensionamento specializzato e molto veloce di ogni fotogramma del video, da 12 MP a 1080p standard (o qualsiasi altra cosa tu abbia specificato). Il frame video viene quindi codificato utilizzando il codec richiesto (sempre in genere tramite hardware specializzato veloce) per formare un flusso video compatto.