Τι σημαίνει παρεμβολή κάμερας smartphone; Παρεμβολή κάμερας, γιατί και τι είναι; Η παρεμβολή είναι μια μέθοδος εύρεσης ενδιάμεσων τιμών

Το smartphone διαθέτει κάμερα 8 MPix. Τι σημαίνει παρεμβολή έως 13 MPix;

Καλή μέρα.

Αυτό σημαίνει ότι το smartphone σας επεκτείνει μια φωτογραφία/εικόνα που τραβήχτηκε με κάμερα 8 MPix σε 13 MPix. Και αυτό γίνεται με την απομάκρυνση των πραγματικών pixel και την εισαγωγή πρόσθετων.

Αλλά, αν συγκρίνετε την ποιότητα μιας εικόνας/φωτογραφίας που τραβήχτηκε στα 13 MP και 8 MP με παρεμβολή με 13, τότε η ποιότητα της δεύτερης θα είναι αισθητά χειρότερη.

Για να το θέσω απλά, όταν δημιουργεί μια φωτογραφία, ο έξυπνος επεξεργαστής προσθέτει τα δικά του pixel στα ενεργά pixel της μήτρας, σαν να υπολογίζει την εικόνα και να την σχεδιάζει σε μέγεθος 13 megapixel. Η έξοδος είναι μια μήτρα 8 και ένα φωτογραφία με ανάλυση 13 megapixel. Η ποιότητα δεν βελτιώνεται πολύ από αυτό.

Αυτό σημαίνει ότι η κάμερα μπορεί να τραβήξει φωτογραφίες έως και 8 MPIX, αλλά σε λογισμικό μπορεί να μεγεθύνει φωτογραφίες έως και 12 MPIX. Αυτό σημαίνει ότι το μεγεθύνει προγραμματικά, αλλά η εικόνα δεν γίνεται καλύτερη ποιότητα, η εικόνα θα εξακολουθεί να είναι ακριβώς 8 MPIX. Αυτό είναι καθαρά ένα κόλπο του κατασκευαστή και τέτοια smartphone είναι πιο ακριβά.

Αυτή η ιδέα προϋποθέτει ότι η κάμερα της συσκευής σας θα εξακολουθεί να τραβάει φωτογραφίες στα 8 MPIX, αλλά τώρα σε λογισμικό είναι δυνατή η αύξηση της στα 13 MPIX. Ταυτόχρονα, η ποιότητα δεν γίνεται καλύτερη. Απλώς ο χώρος μεταξύ των pixel βουλώνει, αυτό είναι όλο.

Αυτό σημαίνει ότι στην κάμερά σας, καθώς υπήρχαν 8 MPIX, παραμένουν ίδια - ούτε περισσότερο ούτε λιγότερο, και όλα τα άλλα είναι ένα κόλπο μάρκετινγκ, μια επιστημονική κοροϊδία του κόσμου για να πουλήσει το προϊόν σε υψηλότερη τιμή και τίποτα. περισσότερο. Αυτή η λειτουργία είναι άχρηστη· κατά την παρεμβολή, η ποιότητα της φωτογραφίας χάνεται.

Επί Κινεζικά smartphonesΑυτό χρησιμοποιείται πλέον συνεχώς, απλώς ένας αισθητήρας κάμερας 13MP κοστίζει πολύ περισσότερο από έναν αισθητήρα 8MP, γι' αυτό τον έβαλαν στα 8MP, αλλά η εφαρμογή της κάμερας επεκτείνει την εικόνα που προκύπτει, με αποτέλεσμα την ποιότητα αυτών των 13MP θα είναι αισθητά χειρότερο αν κοιτάξετε την αρχική ανάλυση.

Κατά τη γνώμη μου, αυτή η λειτουργία δεν είναι καθόλου χρήσιμη, καθώς τα 8MP είναι αρκετά για ένα smartphone· κατ 'αρχήν, τα 3MP είναι αρκετά για μένα, το κύριο πράγμα είναι ότι η ίδια η κάμερα είναι υψηλής ποιότητας.

Η παρεμβολή κάμερας είναι ένα τέχνασμα του κατασκευαστή· διογκώνει τεχνητά την τιμή ενός smartphone.

Εάν έχετε κάμερα 8 MPIX, τότε μπορεί να τραβήξει αντίστοιχη φωτογραφία· η παρεμβολή δεν βελτιώνει την ποιότητα της φωτογραφίας, απλώς αυξάνει το μέγεθος της φωτογραφίας στα 13 megapixel.

Το γεγονός είναι ότι η πραγματική κάμερα σε τέτοια τηλέφωνα είναι 8 megapixel. Αλλά με τη βοήθεια εσωτερικών προγραμμάτων, οι εικόνες επεκτείνονται στα 13 megapixel. Στην πραγματικότητα, δεν φτάνει τα πραγματικά 13 megapixel.

Η παρεμβολή Megapixel είναι ένα λογισμικό θολώματος της εικόνας. Τα πραγματικά εικονοστοιχεία απομακρύνονται μεταξύ τους και παρεμβάλλονται πρόσθετα μεταξύ τους, με το χρώμα της μέσης τιμής από τα χρώματα να απομακρύνεται. Ανοησίες, αυταπάτη που δεν χρειάζεται κανείς. Η ποιότητα δεν βελτιώνεται.

• Η παρεμβολή είναι μια μέθοδος εύρεσης ενδιάμεσων τιμών

  Εάν όλα αυτά μεταφραστούν σε μια πιο ανθρώπινη γλώσσα, που ισχύει για την ερώτησή σας, λαμβάνετε τα εξής:

  • Το λογισμικό μπορεί να επεξεργαστεί (μεγέθυνση, τέντωμα)) αρχεία έως 13 MPIX.

Έως 13 MPix - αυτό θα μπορούσε να είναι 8 πραγματικά MPix, όπως το δικό σας. Ή 5 αληθινά MPix. Το λογισμικό της κάμερας παρεμβάλλει την έξοδο γραφικών της κάμερας στα 13 MPix, χωρίς να βελτιώνει την εικόνα αλλά μεγεθύνοντάς την ηλεκτρονικά. Με απλά λόγια, σαν μεγεθυντικός φακός ή κιάλια. Η ποιότητα δεν αλλάζει.

Η ενσωματωμένη κάμερα δεν είναι το τελευταίο πράγμα όταν επιλέγετε ένα smartphone. Αυτή η παράμετρος είναι σημαντική για πολλούς, επομένως, όταν ψάχνουν για ένα νέο smartphone, πολλοί προσέχουν πόσα megapixel αναγράφονται στην κάμερα. Ταυτόχρονα, οι γνώστες γνωρίζουν ότι δεν φταίνε αυτοί. Ας δούμε λοιπόν τι πρέπει να προσέξετε όταν επιλέγετε ένα smartphone με καλή κάμερα.

Ο τρόπος λήψης ενός smartphone εξαρτάται από τη μονάδα κάμερας που είναι εγκατεστημένη σε αυτό. Φαίνεται όπως στη φωτογραφία (η μπροστινή και η κύρια μονάδα κάμερας φαίνονται περίπου ίδιες). Τοποθετείται εύκολα στη θήκη του smartphone και, κατά κανόνα, συνδέεται με ένα καλώδιο. Αυτή η μέθοδος διευκολύνει την αντικατάστασή της εάν σπάσει.

Η Sony έχει το μονοπώλιο στην αγορά. Είναι οι κάμερες της, στην πλειοψηφία, που χρησιμοποιούνται σε smartphones. Η Omnivision και η Samsung συμμετέχουν επίσης στην παραγωγή.

Ο ίδιος ο κατασκευαστής smartphone είναι σημαντικός. Στην πραγματικότητα, πολλά εξαρτώνται από το εμπορικό σήμα και μια αυτο-σεβαστή εταιρεία θα εξοπλίσει τη συσκευή της με μια πολύ καλή κάμερα. Αλλά ας καταλάβουμε τι καθορίζει την ποιότητα της φωτογραφίας smartphone σημείο ανά σημείο.

ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΗΣ

Είσαι έκπληκτος? Είναι ο επεξεργαστής που θα αρχίσει να επεξεργάζεται την εικόνα όταν λάβει δεδομένα από τη μήτρα φωτογραφιών. Ανεξάρτητα από το πόσο υψηλής ποιότητας είναι ο πίνακας, ένας αδύναμος επεξεργαστής δεν θα μπορεί να επεξεργαστεί και να μετατρέψει τις πληροφορίες που λαμβάνει από αυτόν. Αυτό δεν ισχύει μόνο για την εγγραφή βίντεο σε υψηλή ανάλυση και γρήγορα καρέ ανά δευτερόλεπτο, αλλά και για τη δημιουργία εικόνων υψηλής ανάλυσης.

Φυσικά, όσο περισσότερα καρέ ανά δευτερόλεπτο αλλάζουν, τόσο μεγαλύτερο είναι το φορτίο στον επεξεργαστή.

Μεταξύ των ανθρώπων που καταλαβαίνουν τα τηλέφωνα ή που πιστεύουν ότι καταλαβαίνουν, υπάρχει η άποψη ότι τα smartphone με αμερικανικούς επεξεργαστές Qualcomm βγάζουν καλύτερες φωτογραφίες από τα smartphone με επεξεργαστές MediaTek της Ταϊβάν. Δεν θα το διαψεύσω ούτε θα το επιβεβαιώσω. Λοιπόν, το γεγονός ότι δεν υπάρχουν smartphone με εξαιρετικές κάμερες σε κινεζικούς επεξεργαστές Spreadtrum χαμηλής απόδοσης, από το 2016, είναι ήδη γεγονός.

Αριθμός megapixel

Η εικόνα αποτελείται από pixel (κουκκίδες) που σχηματίζονται από μια φωτομήτρα κατά τη λήψη. Φυσικά, όσο περισσότερα pixel, τόσο καλύτερη είναι η ποιότητα της εικόνας και τόσο μεγαλύτερη είναι η καθαρότητά της. Στις κάμερες, αυτή η παράμετρος υποδεικνύεται ως megapixel.

Megapixel (Mp, Mpx, Mpix) - δείκτης ανάλυσης φωτογραφιών και βίντεο (αριθμός pixel). Ένα megapixel είναι ένα εκατομμύριο pixel.

Ας πάρουμε, για παράδειγμα, το smartphone Fly IQ4516 Tornado Slim. Τραβάει φωτογραφίες σε μέγιστη ανάλυση 3264x2448 pixel (3264 έγχρωμες κουκκίδες σε πλάτος και 2448 σε ύψος). 3264 εικονοστοιχεία πολλαπλασιαζόμενα επί 2448 εικονοστοιχεία ισούται με 7.990.272 εικονοστοιχεία. Ο αριθμός είναι μεγάλος, άρα μετατρέπεται σε Mega. Δηλαδή, ο αριθμός 7.990.272 pixel είναι περίπου 8 εκατομμύρια pixel, δηλαδή 8 megapixel.

Θεωρητικά, περισσότερα τρίξιμο σημαίνει πιο καθαρή φωτογραφία. Αλλά μην ξεχνάτε τον θόρυβο, την επιδείνωση της λήψης σε κακό φωτισμό κ.λπ.

Παρεμβολή

Δυστυχώς, πολλοί Κινέζοι κατασκευαστές smartphone δεν περιφρονούν την αύξηση της ανάλυσης λογισμικού. Αυτό ονομάζεται παρεμβολή. Όταν η κάμερα μπορεί να τραβήξει μια φωτογραφία με μέγιστη ανάλυση 8 megapixel, και το λογισμικό έχει αυξηθεί στα 13 megapixel. Φυσικά, αυτό δεν βελτιώνει την ποιότητα. Πώς να μην εξαπατηθείτε σε αυτή την περίπτωση; Αναζητήστε στο Διαδίκτυο πληροφορίες σχετικά με το ποια μονάδα κάμερας χρησιμοποιείται στο smartphone σας. Τα χαρακτηριστικά της μονάδας υποδεικνύουν την ανάλυση με την οποία λαμβάνει. Εάν δεν έχετε βρει πληροφορίες σχετικά με τη μονάδα, υπάρχει ήδη λόγος να είστε επιφυλακτικοί. Μερικές φορές τα χαρακτηριστικά ενός smartphone μπορεί να υποδηλώνουν ειλικρινά ότι η κάμερα έχει παρεμβληθεί, για παράδειγμα, από 13 MP σε 16 MP.

Λογισμικό

Μην υποτιμάτε το λογισμικό που επεξεργάζεται ψηφιακή εικόνακαι παρουσιάζοντάς μας την τελική μορφή που την βλέπουμε στην οθόνη. Καθορίζει την αναπαραγωγή χρωμάτων, εξαλείφει τον θόρυβο, παρέχει σταθεροποίηση εικόνας (όταν το smartphone στο χέρι σας συσπάται κατά τη λήψη) κ.λπ. Για να μην αναφέρουμε διάφορες λειτουργίες λήψης.

Κάμερα Matrix

Ο τύπος του πίνακα (CCD ή CMOS) και το μέγεθός του είναι σημαντικά. Είναι αυτή που καταγράφει την εικόνα και τη μεταφέρει στον επεξεργαστή για επεξεργασία. Η ανάλυση της κάμερας εξαρτάται από τη μήτρα.

Διάφραγμα (διάφραγμα)

Όταν επιλέγετε ένα smartphone με καλή κάμερα, θα πρέπει να δώσετε προσοχή σε αυτήν την παράμετρο. Σε γενικές γραμμές, υποδεικνύει πόσο φως λαμβάνει η μήτρα μέσω της οπτικής μονάδας. Οσο μεγαλύτερο τόσο καλύτερα. Λιγότερο σετ - περισσότερος θόρυβος. Το διάφραγμα ορίζεται με το γράμμα F ακολουθούμενο από κάθετο (/). Μετά την κάθετο υποδεικνύεται η τιμή του διαφράγματος και όσο μικρότερο είναι, τόσο το καλύτερο. Ως παράδειγμα, υποδεικνύεται ως εξής: F/2.2, F/1.9. Συχνά ενδείκνυται σε τεχνικές προδιαγραφές smartphone.

Μια κάμερα με διάφραγμα F/1,9 θα τραβάει καλύτερα χαμηλος ΦΩΤΙΣΜΟΣαπό μια κάμερα με διάφραγμα F/2.2, καθώς επιτρέπει περισσότερο φως να χτυπήσει τον αισθητήρα. Αλλά η σταθεροποίηση είναι επίσης σημαντική, τόσο λογισμικού όσο και οπτικής.

Οπτική σταθεροποίηση

Τα smartphone σπάνια είναι εξοπλισμένα με οπτική σταθεροποίηση. Κατά κανόνα, πρόκειται για ακριβές συσκευές με προηγμένη κάμερα. Μια τέτοια συσκευή μπορεί να ονομαστεί τηλέφωνο με κάμερα.

Η λήψη με smartphone πραγματοποιείται με κινούμενο χέρι και για να αποφευχθεί η θόλωση της εικόνας, χρησιμοποιείται οπτική σταθεροποίηση. Μπορεί επίσης να υπάρχει υβριδική σταθεροποίηση (λογισμικό + οπτικό). Η οπτική σταθεροποίηση είναι ιδιαίτερα σημαντική σε μεγάλες ταχύτητες κλείστρου, όταν λόγω ανεπαρκούς φωτισμού, μια φωτογραφία μπορεί να ληφθεί για 1-3 δευτερόλεπτα σε ειδική λειτουργία.

Λάμψη

Το φλας μπορεί να είναι LED ή xenon. Το τελευταίο θα προσφέρει πολλά τις καλύτερες φωτογραφίεςαπουσία φωτός. Υπάρχει ένα διπλό φλας LED. Σπάνια, αλλά μπορεί να υπάρχουν δύο: LED και xenon. Αυτή είναι η καλύτερη επιλογή. Εφαρμόζεται στο τηλέφωνο με κάμερα Samsung M8910 Pixon12.

Όπως μπορείτε να δείτε, το πώς θα τραβάει ένα smartphone εξαρτάται από πολλές παραμέτρους. Επομένως, κατά την επιλογή, στα χαρακτηριστικά θα πρέπει να προσέξετε το όνομα της μονάδας, το διάφραγμα και την παρουσία οπτικής σταθεροποίησης. Είναι καλύτερο να αναζητήσετε κριτικές για ένα συγκεκριμένο τηλέφωνο στο Διαδίκτυο, όπου μπορείτε να δείτε δείγματα εικόνων, καθώς και τη γνώμη του συγγραφέα για την κάμερα.

Η παρεμβολή κάμερας είναι μια τεχνητή αύξηση της ανάλυσης της εικόνας. Είναι η εικόνα, όχι το μέγεθος της μήτρας. Δηλαδή, πρόκειται για ειδικό λογισμικό, χάρη στο οποίο μια εικόνα 8 megapixel παρεμβάλλεται σε 13 megapixel ή περισσότερα (ή λιγότερο). Για να χρησιμοποιήσετε μια αναλογία, η παρεμβολή κάμερας είναι σαν μεγεθυντικός φακός ή κιάλια. Αυτές οι συσκευές μεγεθύνουν την εικόνα, αλλά δεν την κάνουν να φαίνεται καλύτερη ή πιο λεπτομερής. Επομένως, εάν η παρεμβολή υποδεικνύεται στις προδιαγραφές του τηλεφώνου, τότε η πραγματική ανάλυση της κάμερας μπορεί να είναι χαμηλότερη από την αναφερόμενη. Δεν είναι καλό ή κακό, απλά είναι.

Η παρεμβολή εφευρέθηκε για να αυξήσει το μέγεθος της εικόνας, τίποτα περισσότερο. Τώρα αυτό είναι ένα τέχνασμα από εμπόρους και κατασκευαστές που προσπαθούν να πουλήσουν ένα προϊόν. Υποδεικνύουν σε μεγάλους αριθμούς στη διαφημιστική αφίσα την ανάλυση της κάμερας του τηλεφώνου και την τοποθετούν ως πλεονέκτημα ή κάτι καλό. Όχι μόνο η ίδια η ανάλυση δεν επηρεάζει την ποιότητα των φωτογραφιών, αλλά μπορεί επίσης να παρεμβληθεί.

Κυριολεκτικά πριν από 3-4 χρόνια, πολλοί κατασκευαστές κυνηγούσαν τον αριθμό των megapixel και διαφορετικοί τρόποιπροσπάθησαν να τα στριμώξουν στους αισθητήρες smartphone τους με όσο το δυνατόν περισσότερους αισθητήρες. Κάπως έτσι εμφανίστηκαν τα smartphone με κάμερες ανάλυσης 5, 8, 12, 15, 21 megapixel. Ταυτόχρονα, μπορούσαν να τραβήξουν φωτογραφίες όπως οι φθηνότερες κάμερες point-and-shoot, αλλά όταν οι αγοραστές είδαν το αυτοκόλλητο «κάμερα 18 MP», ήθελαν αμέσως να αγοράσουν ένα τέτοιο τηλέφωνο. Με την έλευση της παρεμβολής, έγινε ευκολότερη η πώληση τέτοιων smartphone λόγω της δυνατότητας τεχνητής προσθήκης megapixel στην κάμερα. Φυσικά, η ποιότητα της φωτογραφίας άρχισε να βελτιώνεται με την πάροδο του χρόνου, αλλά σίγουρα όχι λόγω ανάλυσης ή παρεμβολής, αλλά λόγω της φυσικής προόδου όσον αφορά την ανάπτυξη αισθητήρων και λογισμικό.

Τι είναι τεχνικά η παρεμβολή κάμερας σε ένα τηλέφωνο, αφού όλο το παραπάνω κείμενο περιέγραψε μόνο τη βασική ιδέα;

Χρησιμοποιώντας ειδικό λογισμικό, νέα pixel «σχεδιάζονται» στην εικόνα. Για παράδειγμα, για να μεγεθύνετε μια εικόνα κατά 2 φορές, προστίθεται μια νέα γραμμή μετά από κάθε γραμμή pixel στην εικόνα. Κάθε pixel σε αυτή τη νέα γραμμή είναι γεμάτο με ένα χρώμα. Το χρώμα πλήρωσης υπολογίζεται από έναν ειδικό αλγόριθμο. Ο πρώτος τρόπος είναι να χύνουμε νέα γραμμήχρώματα που έχουν τα πλησιέστερα pixel. Το αποτέλεσμα μιας τέτοιας επεξεργασίας θα είναι τρομερό, αλλά αυτή η μέθοδος απαιτεί ελάχιστες υπολογιστικές λειτουργίες.

Τις περισσότερες φορές, χρησιμοποιείται μια άλλη μέθοδος. Δηλαδή, νέες σειρές pixel προστίθενται στην αρχική εικόνα. Κάθε pixel είναι γεμάτο με ένα χρώμα, το οποίο με τη σειρά του υπολογίζεται ως ο μέσος όρος των γειτονικών pixel. Αυτή η μέθοδος δίνει καλύτερα αποτελέσματα, αλλά απαιτεί περισσότερες υπολογιστικές πράξεις. Ευτυχώς, οι σύγχρονοι επεξεργαστές κινητών είναι γρήγοροι και στην πράξη ο χρήστης δεν παρατηρεί πώς το πρόγραμμα επεξεργάζεται την εικόνα, προσπαθώντας να αυξήσει τεχνητά το μέγεθός της. παρεμβολή κάμερας smartphone Υπάρχουν πολλές προηγμένες μέθοδοι παρεμβολής και αλγόριθμοι που βελτιώνονται συνεχώς: τα όρια της μετάβασης μεταξύ των χρωμάτων βελτιώνονται, οι γραμμές γίνονται πιο ακριβείς και σαφείς. Δεν έχει σημασία πώς κατασκευάζονται όλοι αυτοί οι αλγόριθμοι. Η ίδια η ιδέα της παρεμβολής της κάμερας είναι κοινότοπη και είναι απίθανο να γίνει αντιληπτή στο εγγύς μέλλον. Η παρεμβολή δεν μπορεί να κάνει μια εικόνα πιο λεπτομερή, να προσθέσει νέες λεπτομέρειες ή να τη βελτιώσει με οποιονδήποτε άλλο τρόπο. Μόνο στις ταινίες γίνεται καθαρή μια μικρή θολή εικόνα μετά την εφαρμογή δύο φίλτρων. Στην πράξη αυτό δεν μπορεί να συμβεί.
.html

Οι αισθητήρες είναι συσκευές που ανιχνεύουν μόνο επίπεδα κλίμακας του γκρι (διαβαθμίσεις της έντασης του φωτός - από εντελώς λευκό έως εντελώς μαύρο). Για να μπορέσει η κάμερα να διακρίνει τα χρώματα, μια σειρά από φίλτρα χρώματος εφαρμόζεται στο πυρίτιο χρησιμοποιώντας μια διαδικασία φωτολιθογραφίας. Σε αισθητήρες που χρησιμοποιούν μικροφακούς, τοποθετούνται φίλτρα μεταξύ των φακών και του φωτοανιχνευτή. Σε σαρωτές που χρησιμοποιούν τριγραμμικούς CCD (τρεις CCD τοποθετημένες δίπλα-δίπλα που ανταποκρίνονται σε κόκκινο, μπλε και πράσινο χρώμα αντίστοιχα) ή σε ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές υψηλής τεχνολογίας που χρησιμοποιούν επίσης τρεις αισθητήρες, κάθε αισθητήρας φιλτράρει διαφορετικό χρώμα φωτός. (Σημειώστε ότι ορισμένες κάμερες πολλαπλών αισθητήρων χρησιμοποιούν συνδυασμούς πολλαπλών χρωμάτων φίλτρων αντί των τυπικών τριών). Αλλά για συσκευές με έναν αισθητήρα, όπως οι περισσότερες ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές καταναλωτών, χρησιμοποιούνται συστοιχίες φίλτρων χρώματος (CFA) για την επεξεργασία των διαφορετικών χρωμάτων.

Για να έχει κάθε pixel το δικό του βασικό χρώμα, τοποθετείται από πάνω του ένα φίλτρο του αντίστοιχου χρώματος. Τα φωτόνια, πριν φτάσουν σε ένα pixel, περνούν πρώτα από ένα φίλτρο που μεταδίδει μόνο κύματα του δικού του χρώματος. Φως διαφορετικού μήκους απλά θα απορροφηθεί από το φίλτρο. Οι επιστήμονες έχουν καθορίσει ότι οποιοδήποτε χρώμα στο φάσμα μπορεί να ληφθεί με την ανάμειξη μόνο μερικών βασικών χρωμάτων. Υπάρχουν τρία τέτοια χρώματα στο μοντέλο RGB.

Για κάθε εφαρμογή, αναπτύσσονται οι δικές της συστοιχίες φίλτρων χρώματος. Αλλά στους περισσότερους αισθητήρες ψηφιακών φωτογραφικών μηχανών, οι πιο δημοφιλείς συστοιχίες φίλτρων είναι τα φίλτρα μοτίβων Bayer. Αυτή η τεχνολογία επινοήθηκε τη δεκαετία του '70 από την Kodak όταν ερευνούσαν τον χωρικό διαχωρισμό. Σε αυτό το σύστημα, τα φίλτρα είναι διατεταγμένα διάσπαρτα σε ένα μοτίβο σκακιέρας και ο αριθμός των πράσινων φίλτρων είναι διπλάσιος από το κόκκινο ή το μπλε. Η διάταξη είναι τέτοια ώστε το κόκκινο και το μπλε φίλτρο να βρίσκονται ανάμεσα στα πράσινα.

Αυτή η ποσοτική αναλογία εξηγείται από τη δομή του ανθρώπινου ματιού - είναι πιο ευαίσθητο στο πράσινο φως. Και το μοτίβο σκακιέρας διασφαλίζει ότι οι εικόνες έχουν το ίδιο χρώμα ανεξάρτητα από το πώς κρατάτε την κάμερα (κάθετα ή οριζόντια). Κατά την ανάγνωση πληροφοριών από έναν τέτοιο αισθητήρα, τα χρώματα γράφονται διαδοχικά σε γραμμές. Η πρώτη γραμμή πρέπει να είναι BGBGBG, η επόμενη γραμμή πρέπει να είναι GRGRGR κ.λπ. Αυτή η τεχνολογία ονομάζεται διαδοχική RGB.

Στις κάμερες CCD, και τα τρία σήματα συνδυάζονται όχι στον αισθητήρα, αλλά στη συσκευή σχηματισμού εικόνας, αφού το σήμα μετατραπεί από αναλογικό σε ψηφιακό. Στους αισθητήρες CMOS, αυτή η ευθυγράμμιση μπορεί να συμβεί απευθείας στο τσιπ. Και στις δύο περιπτώσεις, τα κύρια χρώματα κάθε φίλτρου παρεμβάλλονται μαθηματικά με βάση τα χρώματα των γειτονικών φίλτρων. Σημειώστε ότι σε οποιαδήποτε δεδομένη εικόνα, οι περισσότερες κουκκίδες είναι μείγματα των βασικών χρωμάτων και μόνο μερικές στην πραγματικότητα αντιπροσωπεύουν το καθαρό κόκκινο, μπλε ή πράσινο.

Για παράδειγμα, για να προσδιοριστεί η επίδραση των γειτονικών εικονοστοιχείων στο χρώμα του κεντρικού, μια μήτρα 3x3 εικονοστοιχείων θα υποβληθεί σε επεξεργασία κατά τη γραμμική παρεμβολή. Ας πάρουμε, για παράδειγμα, την πιο απλή περίπτωση - τρία pixels - με μπλε, κόκκινο και μπλε φίλτρα, που βρίσκονται σε μία γραμμή (BRB). Ας υποθέσουμε ότι προσπαθείτε να πάρετε την προκύπτουσα τιμή χρώματος ενός κόκκινου εικονοστοιχείου. Εάν όλα τα χρώματα είναι ίσα, τότε το χρώμα του κεντρικού εικονοστοιχείου υπολογίζεται μαθηματικά ως δύο μέρη μπλε έως ένα μέρος κόκκινο. Στην πραγματικότητα, ακόμη και οι απλοί αλγόριθμοι γραμμικής παρεμβολής είναι πολύ πιο περίπλοκοι· λαμβάνουν υπόψη τις τιμές όλων των γύρω εικονοστοιχείων. Εάν η παρεμβολή είναι κακή, τότε εμφανίζονται οδοντωτές ακμές στα όρια αλλαγής χρώματος (ή εμφανίζονται χρωματικά τεχνουργήματα).

Σημειώστε ότι η λέξη «ανάλυση» χρησιμοποιείται λανθασμένα στον τομέα των ψηφιακών γραφικών. Οι καθαρολόγοι (ή οι παιδαγωγοί, όποιο προτιμάτε) που είναι εξοικειωμένοι με τη φωτογραφία και την οπτική γνωρίζουν ότι η ανάλυση είναι ένα μέτρο της ικανότητας του ανθρώπινου ματιού ή οργάνου να διακρίνει μεμονωμένες γραμμές σε ένα πλέγμα ανάλυσης, όπως το πλέγμα ISO που φαίνεται παρακάτω. Αλλά στη βιομηχανία των υπολογιστών συνηθίζεται να ονομάζουμε τον αριθμό των εικονοστοιχείων, και επειδή συμβαίνει αυτό, θα ακολουθήσουμε και αυτή τη σύμβαση. Εξάλλου, ακόμη και οι προγραμματιστές αποκαλούν την ανάλυση τον αριθμό των pixel στον αισθητήρα.

Να μετρήσουμε;

Το μέγεθος του αρχείου εικόνας εξαρτάται από τον αριθμό των pixel (ανάλυση). Όσο περισσότερα pixel, τόσο μεγαλύτερο είναι το αρχείο. Για παράδειγμα, μια εικόνα από τυπικούς αισθητήρες VGA (640x480 ή 307200 ενεργά pixel) θα καταλαμβάνει περίπου 900 kilobyte σε ασυμπίεστη μορφή. (307200 pixel 3 byte (R-G-B) = 921600 byte, που είναι περίπου 900 kilobyte) Μια εικόνα από έναν αισθητήρα 16 MP θα καταλαμβάνει περίπου 48 megabyte.

Φαίνεται ότι δεν υπάρχει τέτοιο πράγμα όπως η μέτρηση του αριθμού των pixel στον αισθητήρα προκειμένου να προσδιοριστεί το μέγεθος της εικόνας που προκύπτει. Ωστόσο, οι κατασκευαστές φωτογραφικών μηχανών παρουσιάζουν ένα σωρό διαφορετικούς αριθμούς και κάθε φορά ισχυρίζονται ότι αυτή είναι η πραγματική ανάλυση της κάμερας.

Ο συνολικός αριθμός pixel περιλαμβάνει όλα τα pixel που υπάρχουν φυσικά στον αισθητήρα. Αλλά μόνο όσοι συμμετέχουν στην απόκτηση της εικόνας θεωρούνται ενεργοί. Περίπου το πέντε τοις εκατό όλων των pixel δεν θα συνεισφέρουν στην εικόνα. Πρόκειται είτε για ελαττωματικά pixel είτε για pixel που χρησιμοποιούνται από την κάμερα για άλλο σκοπό. Για παράδειγμα, ενδέχεται να υπάρχουν μάσκες για τον προσδιορισμό του επιπέδου σκοτεινού ρεύματος ή για τον προσδιορισμό της μορφής πλαισίου.

Η μορφή πλαισίου είναι η σχέση μεταξύ του πλάτους και του ύψους του αισθητήρα. Σε ορισμένους αισθητήρες, όπως η ανάλυση 640x480, αυτή η αναλογία είναι 1,34: 1, η οποία ταιριάζει με τη μορφή πλαισίου των περισσότερων οθονών υπολογιστών. Αυτό σημαίνει ότι οι εικόνες που δημιουργούνται από τέτοιους αισθητήρες θα ταιριάζουν ακριβώς στην οθόνη οθόνης, χωρίς προηγούμενη περικοπή. Σε πολλές συσκευές, η μορφή πλαισίου αντιστοιχεί στη μορφή της παραδοσιακής μεμβράνης 35 mm, όπου ο λόγος είναι 1: 1,5. Αυτό σας επιτρέπει να τραβήξετε φωτογραφίες ενός τυπικού μεγέθους και σχήματος.

Παρεμβολή ανάλυσης

Εκτός από την οπτική ανάλυση (την πραγματική ικανότητα των εικονοστοιχείων να ανταποκρίνονται στα φωτόνια), υπάρχει επίσης η ανάλυση που αυξάνεται από το υλικό και το λογισμικό χρησιμοποιώντας αλγόριθμους παρεμβολής. Όπως η παρεμβολή χρώματος, η παρεμβολή ανάλυσης αναλύει μαθηματικά δεδομένα από γειτονικά pixel. Σε αυτή την περίπτωση, ως αποτέλεσμα παρεμβολής, δημιουργούνται ενδιάμεσες τιμές. Αυτή η «υλοποίηση» νέων δεδομένων μπορεί να γίνει αρκετά ομαλά, με τα παρεμβαλλόμενα δεδομένα να βρίσκονται κάπου ανάμεσα στα πραγματικά οπτικά δεδομένα. Αλλά μερικές φορές κατά τη διάρκεια μιας τέτοιας λειτουργίας μπορεί να εμφανιστούν διάφορες παρεμβολές, τεχνουργήματα και παραμορφώσεις, με αποτέλεσμα η ποιότητα της εικόνας μόνο να υποβαθμιστεί. Επομένως, πολλοί απαισιόδοξοι πιστεύουν ότι η παρεμβολή ανάλυσης δεν είναι καθόλου τρόπος βελτίωσης της ποιότητας εικόνας, αλλά μόνο μέθοδος αύξησης αρχείων. Όταν επιλέγετε μια συσκευή, προσέξτε ποια ανάλυση υποδεικνύεται. Μην ενθουσιάζεστε πολύ με την υψηλή παρεμβολή ανάλυσης. (Επισημαίνεται ως παρεμβολή ή ενισχυμένο).

Μια άλλη διαδικασία επεξεργασίας εικόνας σε επίπεδο λογισμικού είναι η υποδειγματοληψία. Ουσιαστικά, είναι η αντίστροφη διαδικασία παρεμβολής. Αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται στο στάδιο της επεξεργασίας εικόνας, αφού τα δεδομένα μετατραπούν από αναλογική σε ψηφιακή μορφή. Αυτό αφαιρεί δεδομένα από διάφορα pixel. Στους αισθητήρες CMOS, αυτή η λειτουργία μπορεί να εκτελεστεί στο ίδιο το τσιπ, απενεργοποιώντας προσωρινά την ανάγνωση ορισμένων γραμμών pixel ή διαβάζοντας δεδομένα μόνο από επιλεγμένα pixel.

Η καθοδική δειγματοληψία εξυπηρετεί δύο λειτουργίες. Πρώτον, για συμπίεση δεδομένων - για αποθήκευση περισσότερων στιγμιότυπων στη μνήμη συγκεκριμένου μεγέθους. Όσο μικρότερος είναι ο αριθμός των pixel, τόσο μικρότερο είναι το μέγεθος του αρχείου και τόσο περισσότερες φωτογραφίες μπορείτε να χωρέσετε σε μια κάρτα μνήμης ή στον αποθηκευτικό χώρο. εσωτερική μνήμησυσκευές και τόσο σπανιότερα θα πρέπει να κατεβάζετε φωτογραφίες στον υπολογιστή σας ή να αλλάζετε κάρτες μνήμης.

Η δεύτερη λειτουργία αυτής της διαδικασίας είναι η δημιουργία εικόνων συγκεκριμένου μεγέθους για συγκεκριμένους σκοπούς. Οι κάμερες με αισθητήρα 2MP είναι αρκετά ικανές να τραβήξουν τυπική φωτογραφία 8x10 ιντσών. Αλλά αν προσπαθήσετε να στείλετε μια τέτοια φωτογραφία μέσω ταχυδρομείου, θα αυξήσει αισθητά το μέγεθος της επιστολής. Η μείωση δειγματοληψίας σάς επιτρέπει να επεξεργαστείτε μια εικόνα έτσι ώστε να φαίνεται κανονική στις οθόνες των φίλων σας (αν δεν στοχεύετε στη λεπτομέρεια) και ταυτόχρονα να τη στέλνετε αρκετά γρήγορα ακόμα και σε μηχανήματα με αργή σύνδεση.

Τώρα που εξοικειωθήκαμε με τις αρχές λειτουργίας του αισθητήρα και γνωρίζουμε πώς παράγεται μια εικόνα, ας δούμε λίγο πιο βαθιά και ας αγγίξουμε πιο περίπλοκες καταστάσεις που προκύπτουν στην ψηφιακή φωτογραφία.