В чем измеряется разрешение объективов камер и мониторов
Большинство людей приравнивают понятие разрешения к количеству мегапикселей, особенно при сравнении цифровых камер, однако это не совсем так. Разрешение изображения в основном заключается в количестве деталей, которых можно показать. Их количество можно выразить в той степени, насколько близко друг к другу могут располагаться две линии и при этом не сливаться в одну. Если камера, плёнка или объектив могут произвести изображение, где можно чётко различить края мелких деталей, то разрешение считается высоким. Таким образом, мегапиксель стал своего рода единицей измерения разрешающей способности цифровых изображений. Естественно следует учитывать и размер рассматриваемой области. Кроме того, есть различные алгоритмы обработки изображения, такие как интерполяция, которые мы рассмотрим ниже.
Разрешение плёнки измеряется в линиях на миллиметр и эти линии представляют собой пары чёрных и белых линий, которые также известны как линейные пары на миллиметр. Изображение фиксируется на плёнке естественным образом, без компьютерной обработки и интерполяции и вы всегда видите столько же деталей на негативе, сколько их есть на самом деле, в особенности на среднем и большом формате.
Резкость (sharpness) и детализация
Плёнка беспристрастно фиксирует как мелкие, так и грубые детали. Цифровые сенсоры менее восприимчивы к мелким деталям, но очень чувствительны к деталям средней величины. Чтобы восполнить недостаток мелких деталей используется цифровое повышение контраста, что приводит к ложному ощущению резкости конечного изображения. Это одна из причин почему плёночное изображение лучше воспринимается глазом, так как оно естественным образом фиксируется без искусственного завышения контраста, и наши глаза замечают это.
За исключением разве что сенсоров Foveon, все цифровые матрицы являются чёрно-белыми, они покрыты красными, зелёными и синими точками. Это значит, что каждый пиксель не несёт полную информацию о каждом цвете, и один из трёх цветом охватывает только одну треть пикселя. Это приводит к тому, что остаётся лишь одна треть разрешающей способности для каждого цвета, а следовательно и мегапиксели, заявленные производителями камер, сильно преувеличены.
Так как каждый пиксель несёт на себе только одну треть цветовых данных, в цифровых камерах была придумана так называемая интерполяция по алгоритму Байера, чтобы камера могла угадывать цветовые значения в местах между субпикселями, чтобы объективно передавать значение яркости для каждого цвета. Так что если производитель заявляет, что в камере стоит 25-ти мегапиксельная матрица, то на самом деле их вполовину меньше, а иногда и ещё меньше, а остальное является следствием алгоритмов интерполяции и сглаживания.
Плёнка, напротив, фиксирует каждый из цветов в каждой точке и способна передавать бесконечное количество информации о цвете и деталях по всему изображению. Таким образом, вы получаете одинаковое разрешение для различных цветов, что было заявлено, что и получите в итоге.
Реальное разрешение плёнки
Итак, что мы имеем ввиду под "реальным разрешением" плёнки? Она захватывает намного больше деталей, чем может любая цифровая камера, но эти детали никак нельзя поставить в один ряд с цифровыми. Когда мы увеличиваем качественный снимок, сделанный на плёнку и сравниваем с цифровым, разница очевидна: плёнка более точно передаёт детали текстур, а цифра просто сглаживает их и теряет их на всей протяжённости, оставляя только острые края, чтобы заставить нас полагать, что изображение резкое.
Тем не менее, нам всё же хочется узнать разрешение плёнки в этих пресловутых мегапикселях. Kenny Rockwell предложил нам хорошую упрощённую формулу, чтобы сделать сравнение более наглядным. Большинство плёнок имеют среднее разрешение 150 пар линий на миллиметр, мы будем использовать это в качестве примера, хотя различные плёнки могут отличаться друг от друга.
Таким образом, 150 пар - это 300 линий или 300 пикселей на миллиметр в одном направлении. Если мы рассматриваем квадратный миллиметр на плёнке, мы получим 300х300 = 90000 пикселей, или 0,09 мегапикселя на квадратный миллиметр.
Теперь несложно вычислить количество мегапикселей для разных форматов плёнки. Кадр на плёнке 35 мм имеет площадь 35 на 24 мм. 35 х 24 = 864 квадратных миллиметра. Это значит, что 35-ти миллиметровая плёнка имеет 0,09 х 864 = почти 78 мегапикселей. И это отнюдь не цифровые мегапиксели, тут каждый пиксель будет иметь полную RGB палитру.
ЦИФРОВОЙ ФОТОАППАРАТ ДОЛЖЕН ИМЕТЬ 156 МЕГАПИКСЕЛЕЙ, ЧТОБЫ СНИМАТЬ ТАКЖЕ ЧЁТКО КАК 35-МИЛЛИМЕТРОВАЯ ФОТОПЛЁНКА.
И конечно же, это всего лишь 35 мм, со средним и большим форматом вы получите ещё больше деталей, и чем больше будет формат, тем больше и разрешение. При средней разрешающей способности плёночного кадра 6х6 вы получите 56 х 56 = 3136 кв мм, что составляет 282 мп.
Большой формат 4х5" - это 95 х 120 мм, что составляет 11400 кв мм, то есть 1026 мегапикселя с полными данными RGB для каждого пикселя. С листом 8х10" (203 х 254 мм) у вас будет 51562 кв мм и 4640 мп - невероятное число.
Что же на выходе?
В то время как плёнка может иметь высокое разрешение и способность сохранять мельчайшие детали, конечный результат не всегда бывает удовлетворительным. В последнее время большинство людей стали сканировать плёнку, то есть переводить её в цифру. В результате вся чёткость плёнки ограничивается разрешающей способностью (DPI - количеством точек на дюйм) сканера. Плёнка несёт в себе больше деталей, и сканер попросту не способен их всех передать.
Как водится, сканеры ведут себя так же как цифровые камеры, интерполируя резкость и урезая информацию о цвете. Многие люди ошибочно склонны считать, что цифра лучше плёнки сравнивая цифровые сканы с плёнки с изображениями, снятыми цифровой камерой, не сравнивая при этом непосредственно разрешающую способность самой плёнки с разрешающей способностью матрицы цифровой камеры. Качество сканирования естественно не будет лучше способностей самого сканера, и если использовать устаревшие, низкокачественные сканеры, результаты будут не лучше, чем если смотреть цифровые фото с 25-ти мегапиксельной камеры на плохом мониторе при плохом освещении. Есть и другие факторы, которые необходимо рассмотреть.
Однако методы конечного воспроизведения фотографии - это не единственное, что влияет на качество. Объективы имеют свою собственную разрешающую способность, выражающуюся в линиях на миллиметр, которая имеет огромную роль в задействовании потенциала камеры. Другой важный фактор - это ваши собственные навыки как фотографа. У вас должно быть достаточно опыта, чтобы передать большое количество деталей с плёнки, качественно проэкспонировать, проявить и напечатать. Если вы хотите сравнить плёнку с цифрой, то эти факторы тоже необходимо учитывать. Ваше оборудование, предмет съёмки, экспозиция и другие факторы в большой степени влияют на разрешающую способность.
Факторы, которые влияют на разрешающую способность можно перечислять бесконечно. Можно сравнивать количество деталей на плёнке и матрице, а можно на ручной отпечатке и отпечатке из принтера. С развитием сканеров мы увидели, что разрешение плёнки стало внезапно возрастать за счёт эволюции сканеров. Возможности безграничны, и пока мы рассуждаем о преимуществах одного или другого способа фотографии, границы качества раздвигаются, позволяя нам видеть всё больше и больше.
Мы подошли к основополагающей теме в фотографии. Без объектива съемка не будет иметь абсолютно никакого результата, также как и без самого фотоаппарата. По этой причине рынок объективов огромен. Количество моделей настолько велико, что может повергнуть новоиспеченного фотографа в шок. Разберемся в деталях и поверьте, вы сможете определиться с объективами и поймете, что на самом деле их не так много и ничего страшного в выборе нет.
Объектив в фотографии –представляет собой оптическую систему, концентрирующую световой поток на матрицу и создающий действительное изображение.
Действительное изображение – изображение, сформированное оптической линзой (системой линз), при действительном изображении, лучи света сходятся в одной точке.
Действительное изображение нельзя увидеть, но если в точке схождения поставить экран или светочувствительную пластину, то проецируется изображение.
Существует мнимое изображение, которое формируется лучами, вышедшими за пределы точки схождения или наоборот рассеянные лучи, которые можно увидеть только с помощью другой оптической системы. Простейшее мнимое изображение можно наблюдать в зеркале. Оптической системой помогающей нам увидеть это изображение является человеческий глаз. Очки формируют мнимое изображение, для корректировки зрения (корректировки другой оптической системы), также мнимое изображение мы рассматриваем в телескоп, микроскоп и т.п.Мнимое изображение,отражение в зеркале, но после съемки, стало действительным. Изображение ATDSPHOTO с сайта Pixabay Мнимое изображение,отражение в зеркале, но после съемки, стало действительным. Изображение ATDSPHOTO с сайта Pixabay
Глаз человека, это объектив, который формирует действительное изображение, проецирующиеся на сетчатке глаза.
Все объективы в фотографии формируют действительное изображение. Путь, который проходит свет через объектив, может включать в себя множество преломлений, отражений и т.п. которое, в конечном счете, концентрирует лучи, проецируя значительно уменьшенное изображение на пленку или матрицу в фотоаппарате. Лучи могут расходиться, при этом действительное изображение увеличится в размере. Этот эффект применяется при печати фотографий с пленочных носителей, когда из маленького кадра, получается значительно большее изображение.
В фотоаппарате присутствует видоискатель, который, как нам уже известно, формирует мнимое изображение.
Объективы применяются в разных отраслях и соответственно делятся на: фотографические и киносъемочные, телевизионные, аэрофотосъёмочные, репродукционные, проекционные, флюорографические, астрофотографические, а также объективы для невидимых областей спектра: инфракрасные и ультрафиолетовые. Условно можно назвать объективом и переднюю часть микроскопов, а также многих медицинских инструментов, позволяющих посмотреть внутрь тела человека или животного для обследования или проведения операций. Объективы широко используются в армии и флоте, выполняя разные функции, возложенные на них. Области применения объективов огромны, перечислить их все не представляется возможным в данном формате учебника. Мы изучим только те объективы, которые используются с фотографической камерой. Цель, понять какой объектив подходит на какую камеру, и для каких целей, понимать свойства и возможности того или иного объектива.
Основные характеристики объективов.
1. Первоначально нужно понимать, что объективы создают действительное изображение определенного размера, и если это изображение будет значительно больше матрицы, то мы увидим только часть проекции, которую формирует объектив, тем самым, визуально, изменится фокусное расстояние объектива в большую сторону (фактически фокусное расстояние объектива конечно же не изменяется, меняется угол поля зрения объектива) . Если объектив проецирует изображение меньше, чем размер матрицы, то, визуально, фокусное расстояние не уменьшится, потому что края матрицы останутся без изображения. Поэтому все объективы имеют разделение на две большие группы – объективы для полнокадровых "Full frame" фотоаппаратов и объективы для фотоаппаратов с кроп фактором "APS камеры". Более малоформатные объективы используются в телефонах и камерах, как правило, с несъемными объективами. Отдельная категория объективов используется в среднем формате.
Объективы можно использовать от полного кадра на кроп кадре, при этом делается поправка на угол обзора объектива, как правило, используется выражение «изменяется фокусное расстояние», что конечно, не грамотно, но вполне жизнеспособно, и проще к пониманию. Например, объектив 50 мм. от полнокадровой камеры на кроп кадре будет иметь угол обзора эквивалентный 80-85 мм фокусного расстояния, что вполне удовлетворяет портретной съемке. Нужно понимать, что фокусное расстояние не изменяется, оно заложено в конструкцию объектива, изменяется только угол поля зрения объектива, соответственно, увеличивать (приближать) объектив с 50 мм фокусным расстоянием, не будет как объектив с фокусным расстоянием 85 мм. Объектив для кроп кадра, установленный на полном кадре, будет проецировать изображение с значительным виньетированием – будут заметны затемненные углы изображения, которые, в последствии можно обрезать кадрированием, стоит понимать, что и резкость объектива к краям значительно может падать. Иногда, особенно в портретной съемке, эффект виньетирования может являться частью художественного замысла, позволяющий сконцентрировать внимание на объекте съемки.
Виньетирование — явление частичного ограничения (затемнения) наклонных пучков света оправой или диафрагмами оптической системы. Результатом является снижение яркости изображения к краям поля зрения системы.Пример виньетирования. Изображение KOREA_STYLE с сайта Pixabay Пример виньетирования. Изображение KOREA_STYLE с сайта Pixabay
Однако не все системы фотоаппаратов могут позволять такие маневры, если Nikon позволяет ставить любой объектив на любой фотоаппарат, то у Canon это сделать не всегда можно, связано с технической стороной изготовления фотоаппаратов, и возможно заедание зеркал. Поэтому, прежде чем устанавливать несоответствующий матрице или системе объектив, уточняйте, возможно ли это, иначе можно загубить дорогостоящую тушу фотоаппарата, которой потребуется ремонт.
2. Второй важный показатель – фокусное расстояние. Частично мы затронули в части выше. Фокусное расстояние– расстояние, измеряемое в миллиметрах, соответствует дистанции от оптического центра объектива до матрицы фотоаппарата. Оптический центр, может располагаться как перед диафрагмой так и за ней, в зависимости от оптической схемы того или иного объектива. Объективы с изменяемым фокусным расстоянием, путем смещения оптического центра, называются зум объективами. С постоянным фокусным расстоянием – фикс объективы. Более подробно рассмотрим в следующих уроках.
3. Скорость, светосила, относительное отверстие –фотографы объединяют все три понятия в одно простое объяснение, которое выражается в максимально открытой диафрагме объектива и выражается в виде, например: f1:4, f 4 или f 1/4. Весь ряд диафрагмы мы рассмотрим в уроке экспозиции. Здесь же нужно понимать, что эти три параметра абсолютно разные, но при этом тесно переплетаются.
Скорость объектива – (понятие разговорное, быстрый или медленный объектив),связано с тем, что чем больше открывается диафрагма объектива, тем более короткую (быструю) выдержку открытия затвора фотоаппарата мы можем использовать, она не влияет на то, что вы быстрее будете фотографировать, а лишь на то, что в более темных условиях, можно будет использовать более короткую выдержку.
Светосила – величина, характеризующая соотношение освещённости действительного изображения, даваемого оптической системой в фокальной плоскости, и яркости отображаемого объекта. Светосила пропорциональна квадрату относительного отверстия оптической системы и определяет её световую эффективность.
Относительное отверстие – оптическая мера светопропускания объектива. Различают геометрическое и эффективное относительные отверстия. Геометрическим отверстием считается отношение диаметра входного зрачка объектива к его заднему фокусному расстоянию. Эффективное относительное отверстие всегда меньше, чем геометрическое, поскольку учитывает потери света при его прохождении через стекло и рассеянии на границах с воздухом и деталях оправы.
Диафрагменное число, указанное на кольце объектива, это величина обратная относительному отверстию, она удобна тем, что не содержит в себе дроби. Каждое деление такой шкалы соответствует изменению светосилы в два раза, а относительного отверстия в 2 ≈ 1 , 41 раз. Исключение могут составлять самые малые значения диафрагменного числа, соответствующие оптическим возможностям объектива, и не укладывающиеся в стандартный ряд.Такое строение шкалы диафрагменных чисел используется с 1950-х годов, когда появилось понятие экспозиционного числа, и позволяет при повороте кольца на одно деление менять экспозицию точно на одну экспозиционную ступень.
На современных фотообъективах такая шкала (как и кольцо регулировки диафрагмы) отсутствует, и установка диафрагмы производится дистанционно органами управления фотоаппарата. Шкала диафрагменных чисел современных цифровых фотоаппаратов имеет промежуточные значения, соответствующие 1/3 экспозиционной ступени. В параграфе экспозиции мы вернемся к этому значению.
4. Значимое значение при выборе объектива, будет иметь возможность крепления объектива к камере называемое – байонетом. Разновидностей байонетных соединений очень велико, поэтому при использовании не системных объективов нужно подробно выяснить возможность крепления его к камере. Часто объективы теряют часть своих возможностей, при установке на другую систему, например фокусировка на бесконечность может пропасть или «перелетать» дальше положенной, приводя к нерезкому изображению. Байонет представляет собой крепёжный узел высокой точности, состоящий из выступов хвостовика оправы объектива, входящих в соответствующие пазы фланца на корпусе камеры. Запирание байонета осуществляется поворотом объектива на небольшой угол (обычно от 45° до 70°) в положение, когда плоские выступы («лепестки») хвостовика переходной оправы фиксируются во фланце, заходя под его соответствующие выступы, чаще всего подпружиненные. Ранее использовались объективы с резьбовым соединением, однако так как сегодня байонет содержит и электронные разъемы, производители перешли к более надежным конструкциям. Основная задача байонета – удержание объектива, поддержание точного положения оптических элементов, относительно фотоматериала или светочувствительной матрицы. Байонет позволяет быстро снять и установить объектив, что очень актуально при использовании в работе нескольких объективов с фиксированным фокусным расстоянием.
Все цифровые изображения можно описать несколькими характеристиками, которые определяют их физический размер (число битов памяти, необходимое для хранения файла изображения) и качество. Эти характеристики взаимосвязаны. Так, например, чем выше качество фотографии, тем, как правило, больше размер файла , в котором она хранится. Для того, чтобы определить с чем связано качество цифрового изображения необходимо познакомиться с такими понятиями, как разрешение и графические форматы.
Разрешение
Цифровое изображение формируется из крошечных элементов, называемых пикселами. Пиксел является основным элементом (кирпичиком) растровых изображений. Это единица измерения , принятая в компьютерной графике, аналогичная привычным для нас метру, килограмму или литру в повседневной жизни. Именно количество пикселов в изображении и обозначают термином разрешение.
Чем выше разрешение, тем большее количество пикселов содержит изображение и тем, соответственно, выше качество такого изображения, поскольку изображение с более высоким разрешением характеризуется большим количеством деталей.
При сканировании, а также съемке цифровым фотоаппаратом или видеокамерой осуществляется преобразование аналогового изображения в цифровую форму (оцифровка). В настоящее время для этой цели в основном используются сенсорные устройства.
Сенсоры представляют собой интегральные микросхемы, в которых реализован набор фоточувствительных элементов, конструктивно выполненных в виде линеек (как в планшетных сканерах ) или матриц (как в случае цифровых камер). Чем больше количество элементарных фоточувствительных элементов в сенсоре , тем большее разрешение он обеспечивает.
Сенсоры с небольшим количеством фоточувствительных элементов не позволяют получить изображение с высоким разрешением. В таком изображении отдельные элементы (пикселы) могут быть видны невооруженным глазом, что приводит к проявлению ступенек, т.е. эффекта пикселизации (рис. 2.4).
И наоборот, большое количество очень маленьких cветочувствительных элементов позволяет получать цифровую модель изображения, близкую к оригиналу. В технической документации по эксплуатации сканеров в качестве единиц, определяющих их разрешающую способность, обычно используют количество точек на дюйм — dpi ( dots per inch ). То есть, при установке режима сканирования необходимо задавать разрешение сканера в этих единицах, например, 300 dpi .
В литературе вместо термина dpi (точек на дюйм) вы можете встретить термин ppi ( pixels per inch ) — пикселов на дюйм. Точка имеет форму круга, а пиксел - квадрата . Однако, для того, чтобы в дальнейшем избежать терминологической путаницы, будем считать единицы измерения разрешения ppi и dpi синонимами.
Разрешение оптическое (физическое) и программное (интерполяционное)
Оптическое разрешение указывает реальное количество светочувствительных элементов в квадратном дюйме (1 дюйм = 2,54 см).
Интерполяционное разрешение является не физической характеристикой цифрового устройства, а характеристикой его программного обеспечения. Поэтому качество изображений, полученных с использованием интерполированного разрешения, зависит от качества алгоритмов интерполяции, реализованных в программе.
Например, в паспорте сканера может быть указано оптическое разрешение 1200 dpi , а разрешение программное - 24000 dpi ..
Многие профессиональные фотографы отрицательно относятся к увеличению разрешения фотоизображений не аппаратным, а программным путем, так как при уменьшении разрешения данные отбрасываются, а при увеличении — программа их "придумывает". Другими словами, интерполяция искусственно добавляет элементы цифрового изображения, но не увеличивает количество деталей изображения.
Разрешение монитора
Разрешающая способность монитора связана с максимальным количеством точек, которое он может генерировать и их размером, а измеряется числом точек в одной горизонтальной строке и числом горизонтальных строк экрана. При обычном на сегодня размере точки ("зерне") 0,2 мм для 17-дюймовых мониторов стандартным является разрешение 1024x768.
Разрешение принтера
Разрешающая способность лазерного принтера определяется количеством точек, которые принтер может напечатать на одном дюйме ( dpi — dots per inch ). Так, если лазерный принтер имеет разрешение 300 точек на дюйм, то в одном дюйме он может напечатать 300 точек.
Вы можете посмотреть разрешение установленного у вас принтера, выполнив команду Пуск Панель управления Принтеры и факсы (рис. 2.5).
Рис. 2.5. Окно выбора разрешения принтера Samsung ML-1200
Разрешение цифровой камеры
В цифровой камере свет, прошедший через объектив, попадает на светочувствительную матрицу (занимающую место пленки) — совокупность сенсоров CCD (ПЗС) или CMOS (КМОП), которые и выполняют оцифровку изображения. В процессе оцифровки изображения с цифровой камеры содержащаяся в нем информация конвертируется в набор чисел, организованных в виде матрицы, называемой битовой матрицей ( bit-map ). При этом каждой фотоячейке сенсора соответствует определенный числовой элемент в битовой матрице .
Светочувствительная матрица (сенсор) является главным (и самым дорогим) компонентом цифровой камеры. Качество снимаемого камерой изображения зависит в основном от разрешения сенсоров и качества оптики фотокамеры.
В цифровых камерах основной единицей измерения разрешения является пиксел и его величина определяется размером отдельной ячейки ПЗС-матрицы.
Для изображений, введенных в компьютер с помощью цифровой камеры, разрешение может быть задано или в виде конкретного числа мегапикселов (мегапиксельный сенсор содержит 1 миллион фоточувствительных ячеек) или как растровое изображение с указанным числом пикселов по горизонтали и вертикали. Например, цифровая камера, имеющая 2,1 мегапиксельное сенсорное устройство, создает файл изображения размером 1792*1200 пиксел (сохраненный в JPEG формате).
Форматы графических изображений
После того, как кадр в цифровом фотоаппарате снят, полученную картинку необходимо записать в память . Для этого чаще всего используются графические форматы JPEG или TIFF . Причем, для фотографа не столько важен формат записи, сколько возможности используемых в них режимов сжатия (желательно - с минимальной потерей качества), а также количество памяти в камере. Поговорим об этом подробнее.
Каждый из существующих сегодня форматов прошел естественный отбор, доказал свою жизнеспособность и практическую ценность. Все они имеют характерные особенности и возможности, делающие их незаменимыми в конкретных сферах применения: Web-дизайне, при печати, ретуши фотографий и других.
Все множество форматов, используемых для записи изображений, можно условно разделить на две категории:
- хранящие изображение в растровом виде ( BMP , TIFF , JPEG , PNG , GIF и др.);
- хранящие изображение в векторном виде ( WMF , CDR , AI, FH9 и др.);
Какому формату отдать предпочтение? Профессионалы знают, что лучше сохранять результаты работы в формате, который является "родным" для используемой программы. Например, в Photoshop — PSD, CorelDRAW — CDR , Flash — FLA . Это позволит в максимальной степени реализовать возможности программы и застраховаться от неприятных сюрпризов. Однако в данной лекции мы уделим внимание в основном растровым форматам, поскольку с фотографией приходится работать именно в растровых графических редакторах .
Растровые форматы
Растровое изображение (растр) напоминает сетку (таблицу) пикселов, которая в простейшем черно-белом варианте состоит из двух типов клеточек: белые или черные, и которые могут быть закодированы, соответственно, ноликом или единичкой. В отличие от черно-белого, в цветном RGB -изображении, например, глубиной 24 бита, каждый пиксел кодируется 24-битовым числом, поэтому в каждой ячейке битовой матрицы хранится число из 24 ноликов и единичек.
Теперь перейдем к рассмотрению наиболее распространенных форматов растровых изображений.
Формат BMP (от слова bitmap ) — это родной формат Windows. Он поддерживается всеми графическими редакторами, работающими под управлением этой операционной системы. Применяется для хранения растровых изображений, предназначенных для использования в Windows, например, в качестве фона вашего рабочего стола . С помощью этого формата вы можете задать глубину цвета от 1 до 24 бит. Предоставляет возможность применения сжатия информации по алгоритму RLE .
Информация в этом формате хранится как бы в виде "снимка с экрана". Преимущества — очень быстрый вывод изображений, основной недостаток — огромные размеры файлов : размер BMP -файла = размер по горизонтали * размер по вертикали * глубину пиксела .
Формат является "родным" для графического редактора MS Paint . Использование формата BMP не для нужд Windows является распространенной ошибкой новичков. Ни на что другое он не годится: ни для фоторабот, ни для Web, ни для печати, ни для простого переноса и хранения информации.
Формат TIFF ( Tagged Image File Format ) является одним из самых распространенных среди известных в настоящее время форматов. Ему доступен весь диапазон цветовых моделей — от монохромной до RGB и CMYK . Он был разработан совместно фирмами Aldus Corporation и Microsoft как универсальный открытый формат, допускающий модификации. Поэтому файл TIF-формата, созданный на IBM PC или совместимом компьютере, поддерживается операционной системой Macintosh и большинством Unix-подобных платформ. Он также поддерживается практически всеми основными пакетами растровой и векторной графики , программами редактирования и верстки текста. На сегодняшний день формат TIF является лучшим выбором при импорте растровой графики в векторные программы и издательские системы.
В отличие от BMP , формат TIF поддерживает ряд дополнительных функций:
- Использование дополнительных каналов ( альфа-каналов или, как их еще называют, каналов - масок).
- Использование сжатия. Это свойство позволяет уменьшать размеры файла до 50% от исходного с помощью LZW алгоритма сжатия, выполняемого практически без потери информации .
- Возможности выполнения предварительного цветоделения, что актуально при использовании данного формата в полиграфии .
- Поддержка работы с многослойными изображениями.
Формат TIFF постоянно развивается. Доказательством тому является разработка фирмой Adobe новой модифицированной версии, сделавшей его поистине универсальным форматом для использования в допечатном процессе. Так, например, недавно вышедшая восьмая версия Adobe Photoshop позволяет хранить в TIFF информацию о слоях, масках, использованных эффектах и др.
Цель этой статьи - устранить путаницу в обозначениях разрешающей способности камер видеонаблюдения и помочь понять какой объем памяти необходим для записи видео с тем или иным разрешением.
Обозначения качества изображения, применяющееся в стандартах сигналов (IP, HD-TVI, AHD)
Разрешающая способность («разрешение» записи или «размер кадра» видео) определяется количеством пикселей (точек) при оцифровывании изображения (по горизонтали и вертикали соответственно).
Обозначение «Mp, Mpx, Мп» (1 Mp; 1,3 Mpx; 2,1 Мп)
MP – это общее число мегапикселей (миллионов точек), полученное перемножением числа столбцов (точек по горизонтали) на число строк (точек по вертикали). Например, для камеры 1080p: 1920 столбцов умножаем на 1080 строк и получаем 2МР (точнее, 2.07МР, но обычно это обозначают как 2MP или 2.1MP).
Обозначение «р» (720p, 960p,1080p, 2160p)
Число с символом «p» соответствует полному числу строк в данном видео (количество точек в кадре по вертикали). Например, видео, обозначаемое как 720p, содержит 720 строк пикселов (при общей площади 1.3Mp). Видео, обозначаемое как 1080p, содержит 1080 строк пикселов (при общей площади 2.1Mp). Наконец, видео, обозначаемое как 2160p, содержит 2160 строк пикселов (при общей площади 8.3Mp).
Сам по себе значок «р» указывает на прогрессивную развертку (в отличие от чересстрочной). В настоящее время практически все камеры для видеонаблюдения имеют прогрессивную развертку, так что значок «р» в этом смысле уже не играет особого значения.
Обозначения «H и К» (960H, 2K, 4K)
Обозначение «H и K» указывает на число столбцов (точек по горизонтали), выраженное H - в единицах, К - в тысячах и округленное. Например, видео с обозначение 4K содержит около 4000 столбцов пикселов. Реально видео «4К» содержит или 3840 столбцов, или 4096 столбцов, хотя в видеонаблюдении это почти всегда 3840.
Обозначения качества видео, применявшиеся в устаревших аналоговых системах видеонаблюдения (D1, DCIF, 2CIF, CIF, QCIF, 380ТВЛ, 420ТВЛ, 480ТВЛ, 560ТВЛ, 600ТВЛ, 800ТВЛ, 1000ТВЛ) перевод в мегапиксели и их отличия
ТВЛ (телевизионные линии) - это интересная единица измерения, определяемая по испытательным таблицам в ходе тестирования камер и обозначает количество вертикальных линий (видимых переходов яркости) в кадре. По сути - это количество пикселей по горизонтали кадра, помноженное на коэффициент 0,65 (чтобы учесть неизбежные потери четкости в процессе преобразования и обработки видеосигнала). Вертикальное же разрешение в пикселях жестко задано количеством строк в телевизионном стандарте (576 в европейском и 480 в американском) и не меняется в зависимости от разрешения камеры, заявленного производителем. Поэтому разрешения более 420 ТВЛ, передаваемые в обычном аналоговом телевизионном стандарте, можно назвать не совсем честными, так как они дают повышенную четкость только по горизонтали.
| TVL (телевизионных линий) | Пиксели (горизонталь x вертикаль) | Мегапиксели (Мп, MPx) |
| 380ТВЛ | 640x480 px | 0,3 Mp |
| 420ТВЛ | 720x576 px | 0,36 Mp |
| честное 480ТВЛ | 800x600 px | 0,5 Mp |
| честное 560ТВЛ | 933x700 px | 0,65 Mp |
| честное 600ТВЛ | 1024x756 px | 0,75 Mp |
| честное 800ТВЛ | 1280x960 px | 1,23 Mp |
| честное 1000ТВЛ | 1600х1200 px | 1,92 Mp |
D1 — «полный» кадр, размер изображения 704х576 — позволяет получить максимальное качество изображения при использовании аналоговой камеры высокого разрешения (более 540 ТВЛ)
DCIF — «расширенный» кадр, размер изображения 528х384. По сравнению с D1 характеризуется 30% потерей исходной информации.
2CIF — «длинный» кадр, размер изображения 704х288 — используется одно поле изображения, но с максимальным разрешением по горизонтали. Характеризуется хорошим горизонтальным разрешением и позволяет почти в 2 раза уменьшить объем создаваемого архива по сравнению с D1. Однако низкое вертикальное разрешение, не позволяет вести видеорегистрацию в узких зонах наблюдения (наблюдение вдоль коридора). Используется в основном при панорамном обзоре.
CIF — «четверть» кадр, размер изображения 352х288 — усеченное поле. Обычно используется только при наблюдении по сети при ограниченной пропускной способностью канала, а также регистрации общей ситуации при малых зонах обзора (от 3 до 5 м). При этом малый объем видеопотока позволяет резко увеличить продолжительность архива.
QCIF — размер изображения 176х144 — используется только при сетевом мониторинге по низкоскоростным каналам связи с потоком до 56-128 Кбит/с. О качестве изображения можно сказать только то, что «видно какое то движение», и более ничего.
Читайте также: