Rozlišení (počítačová grafika)

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 25. března 2022; kontroly vyžadují 8 úprav .

Rozlišení  je hodnota, která určuje počet bodů ( bitmapových prvků ) na jednotku plochy (nebo jednotku délky). Termín se obvykle používá pro obrázky v digitální podobě, i když jej lze použít například k popisu úrovně zrnitosti fotografického filmu, fotografického papíru nebo jiných fyzických médií. Vyšší rozlišení (více prvků ) obvykle poskytuje přesnější reprezentace originálu. Další důležitou vlastností obrázku je bitová hloubka barevné palety .

Rozlišení v různých směrech je zpravidla stejné, což dává pixel čtvercového tvaru. To ale není nutné – například horizontální rozlišení se může lišit od vertikálního, přičemž obrazový prvek (pixel) nebude čtvercový, ale obdélníkový. Navíc není možná čtvercová mřížka obrazových prvků, ale například šestiúhelníková (hexagonální) nebo vůbec nepravidelná ( stochastic ), což nám nebrání mluvit o maximálním počtu bodů nebo kontrolovatelných obrazových prvků na jednotku. délka nebo plocha.

Rozlišení obrázku

Rastrová grafika

Rozlišení je chybně chápáno jako velikost fotografie, obrazovky monitoru nebo obrázku v pixelech . . Velikosti rastrových obrázků jsou vyjádřeny jako počet pixelů vodorovně a svisle, například: 1600×1200. V tomto případě to znamená, že šířka obrázku je 1600 a výška 1200 pixelů (takový obrázek se skládá z 1 920 000 pixelů , tedy přibližně 2 megapixely ). Počet vodorovných a svislých bodů se může u různých obrázků lišit. Obrazy se zpravidla ukládají ve formě, která je nejvhodnější pro zobrazení na obrazovkách monitorů - ukládají barvu pixelů ve formě požadovaného jasu záře vyzařujících prvků obrazovky ( RGB ) a jsou navržený tak, aby obrazové pixely byly zobrazeny po jednotlivých pixelech obrazovky. To usnadňuje zobrazení obrazu na obrazovce.

Když je obrázek zobrazen na obrazovce nebo povrchu papíru, zabírá obdélník určité velikosti. Pro optimální umístění obrazu na obrazovce je nutné sladit počet bodů v obraze, proporce stran obrazu s odpovídajícími parametry zobrazovacího zařízení. Pokud jsou pixely obrázku vykresleny 1:1 pixely výstupního zařízení, bude velikost určena pouze rozlišením výstupního zařízení. Čím vyšší je rozlišení obrazovky, tím více bodů se zobrazí na stejné ploše a tím méně zrnitý a kvalitnější bude váš obrázek . Při velkém počtu bodů umístěných na malé ploše si oko mozaikového vzoru nevšimne. Platí to i obráceně: malé rozlišení umožní oku postřehnout obrazový rastr („kroky“). Vysoké rozlišení obrazu s malou velikostí roviny zobrazovacího zařízení neumožní zobrazit na něm celý obraz, nebo se obraz během výstupu „napasuje“, například pro každý zobrazený pixel budou barvy části originálu obrázek, který do něj spadne, bude zprůměrován. Pokud potřebujete zobrazit malý velký obrázek na zařízení s vysokým rozlišením, musíte vypočítat barvy mezilehlých pixelů. Změna skutečného počtu pixelů v obrázku se nazývá převzorkování a existuje pro ni řada algoritmů různé složitosti.

Při výstupu na papír jsou takové obrázky převedeny na fyzické možnosti tiskárny: provádí se separace barev , změna měřítka a rastrování , aby se obrázek zobrazil s barvami s pevnou barvou a jasem, které má tiskárna k dispozici. Pro zobrazení barev různého jasu a odstínu musí tiskárna seskupit několik menších bodů barvy, které má k dispozici, například jeden šedý pixel takového originálního obrázku je zpravidla v tisku reprezentován několika malými černými body na bílé pozadí papíru. V neprofesionálních předtiskových aplikacích se tento proces provádí s minimálními zásahy uživatele, podle nastavení tiskárny a požadované velikosti tisku. Obrázky v předtiskových formátech a navržené pro přímý výstup z tiskového zařízení je třeba zpětně převést, aby se plně zobrazily na obrazovce.

Většina formátů grafických souborů umožňuje při tisku ukládat data o požadovaném měřítku, tedy požadovaném rozlišení v dpi ( angl.  dots per inch  - tato hodnota udává počet bodů na jednotku délky: například 300 dpi znamená 300 bodů na palec ). Jedná se čistě o referenční hodnotu. K získání výtisku fotografie, která je určena k prohlížení ze vzdálenosti cca 40-45 centimetrů, zpravidla stačí rozlišení 300 dpi. Na základě toho můžete vypočítat, jakou velikost tisku lze získat ze stávajícího obrázku nebo jakou velikost obrázku je třeba získat, aby bylo možné provést tisk požadované velikosti.

Chcete například vytisknout obrázek s rozlišením 300 dpi na papír 10 × 10 cm (3,9 × 3,9 palce). Nyní, vynásobením 3,9 x 300, dostaneme velikost fotografie v pixelech: 1170x1170. Pro tisk obrázku přijatelné kvality o velikosti 10x10 cm tedy musí být velikost originálního obrázku alespoň 1170x1170 pixelů.

Následující termíny se používají k označení rozlišení různých procesů konverze obrazu (skenování, tisk, rastrování atd.):

Z historických důvodů bývají hodnoty redukovány na dpi , i když z praktického hlediska ppi jednoznačněji charakterizuje tiskové nebo skenovací procesy pro spotřebitele. Měření v lpi je široce používáno v polygrafickém průmyslu . Dimenze v spi se používá k popisu vnitřních procesů zařízení nebo algoritmů.

Hodnota bitové hloubky barvy

Barva je někdy při vytváření realistického obrazu pomocí počítačové grafiky důležitější než (vysoké) rozlišení , protože lidské oko vnímá obraz s více barevnými odstíny jako věrohodnější. Typ obrazu na obrazovce přímo závisí na zvoleném režimu videa, který je založen na třech charakteristikách: kromě skutečného rozlišení (počet bodů vodorovně a svisle), obnovovací frekvence obrazu ( Hz ) a počtu zobrazených barev (barevný režim nebo barevná hloubka ) se liší. Poslední parametr (charakteristika) se často také nazývá barevné rozlišení nebo frekvence rozlišení ( frekvence nebo gama bitová hloubka ) barvy .

Není žádný rozdíl mezi 24bitovou a 32bitovou barvou podle oka, protože v 32bitové reprezentaci se 8 bitů jednoduše nepoužívá, což usnadňuje adresování pixelů, ale zvětšuje paměť obsazenou obrázkem a 16bitové barvy jsou znatelně „drsnější“. U profesionálních digitálních fotoaparátů se skenery (například 48 nebo 51 bitů na pixel) se vyšší bitová hloubka hodí při následném zpracování fotografií: korekce barev , retuše atd.

Vektorová grafika

U vektorových obrázků vzhledem k principu konstrukce obrazu není koncept rozlišení použitelný.

Rozlišení zařízení

Rozlišení zařízení ( inherent resolution ) popisuje maximální rozlišení obrazu vytvořeného vstupním nebo výstupním zařízením.

  • Rozlišení tiskárny , obvykle udáváno v dpi.
  • Rozlišení obrazového skeneru se udává v ppi (pixely na palec), nikoli v dpi.
  • Rozlišení obrazovky monitoru se obvykle označuje jako rozměry obrazu přijatého na obrazovce v pixelech: 800x600, 1024x768, 1280x1024, což znamená, že rozlišení je relativní k fyzickým rozměrům obrazovky, a nikoli k referenční jednotce délky, jako je např. jako 1 palec. Chcete-li získat rozlišení v jednotkách ppi, musí být tento počet pixelů vydělen fyzickými rozměry obrazovky, vyjádřenými v palcích. Dvě další důležité geometrické charakteristiky obrazovky jsou její úhlopříčka a poměr stran.
  • Rozlišení matice digitálního fotoaparátu , stejně jako obrazovky monitoru, je charakterizováno velikostí (v pixelech) výsledných obrázků, ale na rozdíl od obrazovek se stalo populární používat nikoli dvojici čísel, ale zaokrouhlený počet pixelů, vyjádřených v megapixelech , po celé pracovní ploše matice. Mluvit o skutečném lineárním rozlišení matice je možné pouze při znalosti její geometrie. O skutečném lineárním rozlišení výsledných snímků můžeme hovořit buď ve vztahu k výstupnímu zařízení – obrazovkám a tiskárnám, nebo ve vztahu k fotografovaným objektům s přihlédnutím k jejich perspektivním zkreslením při fotografování a charakteristikám objektivu.

Rozlišení obrazovky monitoru

Pro typická rozlišení monitorů , indikačních panelů a obrazovek zařízení ( vlastní rozlišení ) existují dobře zavedená písmenná označení [1] :

Název formátu Počet bodů zobrazených na monitoru Poměr stran obrázku Velikost obrázku
QVGA 320×240 4:3 76,8 kpix
SIF (MPEG1 SIF) 352×240 22:15 84,48 kpix
CIF (MPEG1 VideoCD) 352×288 11:9 101,37 kpix
WQVGA 400×240 5:3 96 kpix
[MPEG2 SV-CD] 480 × 576 5:6 276,48 kpix
HVGA 640×240 8:3 153,6 kpix
HVGA 320×480 2:3 153,6 kpix
nhd 640×360 16:9 230,4 kpix
VGA 640×480 4:3 307,2 kpix
WVGA 800 × 480 5:3 384 kpix
SVGA 800 × 600 4:3 480 kpix
FWVGA 848×480 16:9 409,92 kpix
qHD 960 × 540 16:9 518,4 kpix
WSVGA 1024×600 128:75 614,4 kpix
XGA 1024×768 4:3 786 432 kpix
XGA+ 1152×864 4:3 995,3 kpix
WXVGA 1200 × 600 2:1 720 kpix
HD 720p 1280×720 16:9 921,6 kpix
WXGA 1280×768 5:3 983,04 kpix
SXGA 1280×1024 5:4 1,31 MP
WXGA+ 1440×900 8:5 1,296 megapixelu
SXGA+ 1400×1050 4:3 1,47 MP
XJXGA 1536×960 8:5 1,475 megapixelu
WSXGA(?) 1536×1024 3:2 1,57 MP
WXGA++ 1600×900 16:9 1,44 MP
WSXGA 1600×1024 25:16 1,64 MP
UXGA 1600×1200 4:3 1,92 MP
WSXGA+ 1680×1050 16:10 1,76 MP
Full HD 1080p 1920×1080 16:9 2,07 MP
WUXGA 1920×1200 8:5 2,3 MP
2K 2048×1080 256:135 2,2 MP
QWXGA 2048×1152 16:9 2,36 MP
QXGA 2048×1536 4:3 3,15 MP
WQXGA / Quad HD 1440p 2560×1440 16:9 3,68 MP
WQXGA 2560×1600 8:5 4,09 MP
QSXGA 2560×2048 5:4 5,24 MP
3K 3072×1620 256:135 4,97 MP
WQXGA 3200 × 1800 16:9 5,76 MP
WQSXGA 3200×2048 25:16 6,55 MP
QUXGA 3200 × 2400 4:3 7,68 MP
QHD 3440×1440 43:18 4,95 megapixelu
WQUXGA 3840×2400 8:5 9,2 MP
4K UHD ( Ultra HD ) 2160p 3840×2160 16:9 8,3 MP
4K UHD 4096×2160 256:135 8,8 MP
DQHD 5120 x 1440 3,55 (32:9) 7,37 MP
5K UHD 5120×2700 256:135 13,82 MP
HSXGA 5120×4096 5:4 20,97 MP
6K UHD 6144×3240 256:135 19,90 MP
WHSXGA 6400 × 4096 25:16 26,2 MP
HUXGA 6400 × 4800 4:3 30,72 MP
7K UHD 7168 × 3780 256:135 27,09 MP
8K UHD ( Ultra HD ) 4320p / Super Hi-Vision 7680 × 4320 16:9 33,17 MP
WHUXGA 7680 × 4800 8:5 36,86 MP
8K UHD 8192 × 4320 256:135 35,2 MP
Standardní počítač / název zařízení Povolení Poměr stran obrazovky Pixely, celkem
VIC-II vícebarevný, IBM PCjr 16barevný 160×200 0,80 (4:5) 32 000
TMS9918 , ZX Spectrum 256×192 1,33 (4:3) 49 152
CGA 4-color (1981), Atari ST 16 color, VIC-II HiRes, Amiga OCS NTSC LowRes 320×200 1,60 (8:5) 64 000
320×240 1,33 (4:3) 76 800
Acorn BBC v režimu 40 řádků, Amiga OCS PAL LowRes 320×256 1,25 (5:4) 81 920
WQVGA 400×240 1,67 (15:9) 96 000
CGD (řadič grafického displeje) DVK 400×288 1,39 (25:18) 115 200
Atari ST 4 color, CGA mono, Amiga OCS NTSC HiRes 640×200 3,20 (16:5) 128 000
VGWQA Sony PSP Go 480×272 1,78 (16:9) 129 600
Vector-06Ts , Elektronika BK 512×256 2,00 (2:1) 131 072
HVGA 480×320 1,50 (15:10) 153 600
Acorn BBC v režimu 80 řádků 640×256 2,50 (5:2) 163 840
Amiga OCS PAL HiRes 640×256 2,50 (5:2) 163 840
AVI kontejner ( MPEG-4 /MP3), pokročilý jednoduchý profil úrovně 5 640×272 2,35 (127:54) (≈ 2,35:1) 174 080
Černobílý Macintosh (9") 512×342 1,50 (≈ 8:5) 175 104
Elektronika MS 0511 640×288 2,22 (20:9) 184 320
Macintosh LC (12")/Barevná klasika 512 × 384 1,33 (4:3) 196 608
EGA (v roce 1984) 640×350 1,83 (64:35) 224 000
HGC 720×348 2.07 (60:29) 250 560
MDA (v roce 1981) 720×350 2.06 (72:35) 252 000
Atari ST mono, Toshiba T3100/T3200, Amiga OCS , prokládaný NTSC 640×400 1,60 (8:5) 256 000
Apple Lisa 720×360 2,00 (2:1) 259 200
VGA (v roce 1987) a MCGA 640×480 1,33 (4:3) 307 200
Amiga OCS , PAL prokládaný 640×512 1,25 (5:4) 327 680
480i / 480p ( SDTV / EDTV ) 720×480 1,33 (4:3) 345 600
WGA, WVGA 800 × 480 1,67 (5:3) 384 000
Dotyková obrazovka v netboocích Sharp Mebius 854×466 1,83 (11:6) 397 964
FWVGA/ 480p ( EDTV ) 854 × 480 1,78 (16:9) 409 920
576i / 576p ( SDTV / EDTV ) 720 × 576 1,33 (4:3) 414 720
SVGA 800 × 600 1,33 (4:3) 480 000
Jablko Lisa + 784 × 640 1,23 (49:40) 501 760
SONY XEL-1 960 × 540 1,78 (16:9) 518 400
Dell Latitude 2100 1024×576 1,78 (16:9) 589 824
Apple iPhone 4 960 × 640 1,50 (3:2) 614 400
WSVGA 1024×600 1,71 (128:75) 614 400
XGA (v roce 1990) 1024×768 1,33 (4:3) 786 432
WXGA [2] / HD Ready / HD 720p ( EDTV / HDTV ) 1280×720 1,78 (16:9) 921 600
NeXTcube 1120×832 1,35 (35:26) 931 840
HD nebo wXGA+ 1280×768 1,67 (5:3) 983 040
XGA+ 1152×864 1,33 (4:3) 995 328
WXGA [2] 1280×800 1,60 (8:5) 1 024 000
slunce 1152×900 1,28 (32:25) 1 036 800
WXGA [2] / HD Ready ( HDTV ) 1366×768 1,78 (≈ 16:9) 1 048 576
wXGA++ 1280×854 1,50 (≈ 3:2) 1 093 120
SXGA 1280×960 1,33 (4:3) 1 228 800
UWXGA 1600×768 (750) 2.08 (25:12) 1 228 800
WSXGA, WXGA+ 1440×900 1,60 (8:5) 1 296 000
SXGA 1280×1024 1,25 (5:4) 1 310 720
wXGA++ 1600×900 1,78 (16:9) 1 440 000
SXGA+ 1400×1050 1,33 (4:3) 1 470 000
AVCHD/"HDV 1080i" (anamorfní širokoúhlý HD) 1440×1080 1,33 (4:3) 1 555 200
WSXGA 1600×1024 1,56 (25:16) 1 638 400
WSXGA+ 1680×1050 1,60 (8:5) 1 764 000
UXGA 1600×1200 1,33 (4:3) 1 920 000
Full HD 1080p ( HDTV ) 1920×1080 1,78 (16:9) 2073600
WUXGA 1920×1200 1,60 (8:5) 2 304 000
QWXGA 2048×1152 1,78 (16:9) 2 359 296
QXGA 2048×1536 1,33 (4:3) 3 145 728
WQXGA / Quad HD 1440p 2560×1440 1,78 (16:9) 3 686 400
WQXGA 2560×1600 1,60 (8:5) 4 096 000
Apple MacBook Pro s Retina 2880×1800 1,60 (8:5) 5 148 000
QSXGA 2560×2048 1,25 (5:4) 5 242 880
WQSXGA 3200×2048 1,56 (25:16) 6 553 600
WQSXGA 3280×2048 1,60 (205:128) ≈ 8:5 6 717 440
QUXGA 3200 × 2400 1,33 (4:3) 7 680 000
4K UHD ( Ultra HD ) 2160p ( UHDTV- 1) 3840×2160 1,78 (16:9) 8 294 400
4K UHD 4096×2160 1,896 (256:135) 8 847 360
WQUXGA (QSXGA-W) 3840×2400 1,60 (8:5) 9 216 000
DQHD 5120×1440 3,55 (32:9) 7 372 800
Toshiba 5K Extra Wide Ultra HD 5120×2160 2,33 (21:9) 11 059 200
5K UHD 5120×2700 1,896 (256:135) 13 824 000
Apple iMac (s Retina 5K displejem)

Monitor Dell UltraSharp UP2715K (27palcový „5K“)

5120×2880 1,78 (16:9) 14 745 600
Pevná kamera IndigoVision Ultra 5K 5120 × 3840 1,33 (4:3) 19 660 800
HSXGA 5120×4096 1,25 (5:4) 20 971 520
WHSXGA 6400 × 4096 1,56 (25:16) 26 214 400
HUXGA 6400 × 4800 1,33 (4:3) 30 720 000
8K UHD ( Ultra HD ) 4320p ( UHDTV - 2) / Super Hi-Vision 7680 × 4320 1,78 (16:9) 33 177 600
8K UHD 8192 × 4320 1,896 (256:135) 35 389 440
WHUXGA 7680 × 4800 1,60 (8:5) 36 864 000

Rozlišení matice digitálního fotoaparátu

Rozlišení matice digitálního fotoaparátu je schopnost zařízení přenášet malé detaily obrazu [3] . Fotomatice se používá ve formě specializovaného analogového nebo digitálně-analogového integrovaného obvodu sestávajícího z fotocitlivých prvků. Je navržen tak, aby převáděl optický obraz na něj promítaný na analogový elektrický signál nebo na digitální datový tok (pokud je ADC přímo v matici).

O skutečném rozlišení výsledných snímků můžeme hovořit buď ve vztahu k výstupnímu zařízení - obrazovkám, tiskárnám apod., nebo ve vztahu k fotografovaným objektům s přihlédnutím k jejich perspektivním zkreslením při fotografování a vlastnostem objektivu. Rozlišení obrazu je dáno především zdrojem, tedy rozlišením fotomatice, které zase závisí na jejich typu, ploše, počtu pixelů na ní a hustotě fotocitlivých prvků na jednotku povrchu. Na monitoru nebude možné zobrazit více detailů (i když to monitor samotný umí), než zaznamená matice fotoaparátu [4] .

Rozlišení analogových a digitálních fotomatic lze popsat různými způsoby [5] [6] .

  • Rozlišení pixelů .  _ Určeno počtem efektivních pixelů matice.
  • Rozlišení v TV řádcích (TVL). Rozlišuje se horizontální rozlišení (TVLH) a vertikální rozlišení (TVLV).
  • Prostorové rozlišení. (Anglicky Prostorové rozlišení.) Počet pixelů na palec - ppi ( anglicky  pixels per inch ).
  • spektrální rozlišení. (angl. Spectral resolution.) Spektrální šířka elektromagnetického záření ve viditelné a blízké infračervené oblasti.
  • Dočasné povolení. (angl. Temporal resolution.) Míra obnovovací frekvence snímků za sekundu (snímky/s) ( angl.  snímků za sekundu ).
  • radiometrické rozlišení. (angl. Radiometric resolution.) Vyjadřuje se jako jednotka bitů na pixel  - bpp ( eng.  bits per pixel ).
Rozlišení v pixelech

Rozlišení matice digitálního fotoaparátu  je schopnost fotosenzorů pozorovat nebo měřit nejmenší objekt s jasně definovanými hranicemi.

Mezi rozlišením a pixelem je rozdíl, pixel je vlastně jednotka digitálního obrazu. Vzhledem k tomu, že matice se skládá z diskrétních pixelů, informace o jednom televizním řádku se skládají z diskrétních hodnot odpovídajících každému pixelu. Tato metoda neposkytuje digitální informace, ale spíše diskrétní vzorek. Matrice je tedy optické vzorkovací zařízení. Rozlišení dané maticí závisí na počtu pixelů a rozlišení objektivu [4] .

Technické specifikace digitálních fotoaparátů obvykle udávají počet efektivních (efektivních) megapixelů (Number of Effective Pixel), tedy celkový počet pixelů skutečně použitých pro registraci snímku, nikoli celkový počet nominálních megapixelů zachycených obrazovým snímačem. .

Termín Resolution v oblasti digitálního zobrazování je často interpretován jako pixel , ačkoli americké, japonské a mezinárodní standardy specifikují, že by nemělo být jako takové používáno, alespoň v oblasti digitálních fotoaparátů [7] [8] .

Rozlišení v matici "Šířka x Výška" (Pixely)

Obraz o N pixelech vysoký a M pixelů široký může mít jakékoli rozlišení menší než N řádků přes výšku obrázku nebo N TV řádků. Když je rozlišení definováno počtem pixelů, jsou popsány sadou dvou kladných celých čísel, kde první číslice je počet sloupců pixelů (šířka) a druhá je počet řádků pixelů (výška), například , jako 7680 x 6876.

Celkový počet pixelů (Mpix)

Další populární konvence, Počet celkových pixelů, definuje rozlišení jako celkový počet pixelů v obrázku a udává se jako počet megapixelů , který lze vypočítat vynásobením sloupce pixelů pixely řádku a vydělením 1 000 000 .

Počet efektivních pixelů (Effective pixels)

Žádné z výše uvedených rozlišení pixelů není skutečným rozlišením, ale jsou tak široce označovány a slouží jako horní hranice rozlišení obrazu.

Podle stejných standardů je to počet efektivních pixelů, který udává skutečné rozlišení snímače, protože právě ony přispívají ke konečnému obrazu, na rozdíl od řady běžných pixelů, mezi které patří nevyužité, „rozbité“ nebo pixely chráněné před světlem podél okrajů.

Rozlišení matic závisí na jejich typu, ploše a hustotě fotocitlivých prvků na jednotku plochy.

Je nelineární a závisí na fotosenzitivitě matice a na úrovni šumu specifikované programem .

Je důležité, že moderní zahraniční interpretace čar světa považuje dvojici černobílých pruhů  za 2 čáry, na rozdíl od domácí teorie a praxe, kde je každá čára vždy považována za oddělenou intervaly kontrastního pozadí s tloušťku rovnající se tloušťce čáry.

Některé společnosti - výrobci digitálních fotoaparátů pro reklamní účely se snaží otočit matrici pod úhlem 45°, čímž dosáhnou určitého formálního zvýšení rozlišení při fotografování nejjednodušších horizontálně-vertikálních světů . Ale pokud použijete profesionální svět nebo alespoň otočíte jednoduchý svět pod stejným úhlem, je zřejmé, že zvýšení rozlišení je fiktivní.

Níže je uveden příklad, jak lze stejný obrázek zobrazit v různých rozlišeních pixelů.

Obrázek, který je široký 2048 pixelů a vysoký 1536 pixelů, má celkem 2048 x 1536 = 3145728 pixelů nebo 3,1 megapixelu. Můžete jej označit jako 2048 x 1536 nebo 3,1 – megapixelový obrázek.

Počet pixelů bohužel není skutečným ukazatelem rozlišení digitálního fotoaparátu - pokud se nejedná o třímaticový 3CCD systém , v běžném CCD systému jsou snímače barevného obrazu obvykle postaveny na alternativních barevných filtrech, kde každý pixel matice je zodpovědná pouze za jednu barvu, která je více fotocitlivá na konkrétní barvu. Digitální obrázky nakonec vyžadují červené, zelené a modré hodnoty pro každý pixel, který má být zobrazen, ale jeden pixel ve fotosenzoru poskytne pouze jednu z těchto tří barev. V důsledku barevné interpolace je získán plnobarevný obrázek na jedné matici, kde každý bod má již všechny tři potřebné barevné složky.

Skutečné rozlišení výsledného snímku (tedy míra viditelnosti detailů) závisí kromě pixelového rozlišení snímače na optickém rozlišení objektivu a snímacího zařízení.

Rozlišení v TV řádcích (TVL)

Rozlišení v televizních řádcích ( TVL )  - schopnost zařízení přenášet maximální množství detailů obrazu. U dvourozměrných zařízení, jako je CCD, se rozlišuje horizontální a vertikální rozlišení.

Vertikální rozlišení TV řádků

Vertikální rozlišení je určeno počtem vertikálních prvků, které lze zachytit fotoaparátem a reprodukovat na obrazovce monitoru. V systému CCIR - 625 řádků, v EIA - 525 řádků. S přihlédnutím k délce vertikálních (vertikálních) synchronizačních a vyrovnávacích impulzů, neviditelných čar atd. se počet aktivních čar v CCIR sníží na 575 a v EIA na 475. Při výpočtu „skutečného“ vertikálního rozlišení je měl by se použít korekční faktor 0 .7. Je známý jako Kellův koeficient (nebo Kellův faktor ) a je běžně přijímaným způsobem aproximace skutečného rozlišení. To znamená, že 575 musí být opraveno (vynásobeno) 0,7, aby se získaly praktické limity vertikálního rozlišení pro PAL , což je asi 400 televizních řádků [4] . Pro NTSC je získáno přibližně 330 TV řádků (řádků) vertikálního rozlišení.

Horizontální rozlišení TV řádky

Horizontální rozlišení (horizontální rozlišení) je určeno počtem horizontálních prvků, které může fotoaparát zachytit a reprodukovat na obrazovce monitoru, nebo kolika vertikálními čarami lze napočítat. Vzhledem k tomu, že poměr stran v televizi se standardním rozlišením je 4:3, kde je šířka větší než výška, aby byly zachovány přirozené proporce obrazu, jsou uvažovány pouze svislé čáry v šířce ekvivalentní výšce, tj. 3/4. šířky. U kamery s 570 vodorovným rozlišením TV řádků odpovídá maximum přibližně 570x4/3=760 řádků přes šířku obrazovky.

Pokud je v dokumentaci uvedeno pouze rozlišení, mělo by se to chápat jako horizontální rozlišení. (Například: 960H).

Mnoho výrobců se raději spoléhá na výsledky svých vlastních necertifikovaných testů, které používají speciální streak targets . Zdroje chyb v takových testech souvisejí s použitím nestandardních terčů, jejich nepřesným umístěním a chybou při určování povolených úderů. Nikdy se nestane, že by bylo možné rozlišit řekněme 380 řádků, ale 390 již není možné. S nárůstem počtu řádků kontrast plynule klesá a správnější by bylo hovořit o limitním počtu řádků, při jehož pozorování se kontrast snižuje na určitou danou úroveň. Zde je důležité, jak jsou tahy umístěny v rámu (radiálně nebo tangenciálně) a v jaké části rámu jsou umístěny (ve středu nebo na okraji). Skutečné metody určování rozlišení výrobci fotoaparátů však zůstávají spotřebitelům neznámé.

Prostorové rozlišení

Prostorové rozlišení je hodnota, která charakterizuje velikost nejmenších objektů viditelných na snímku. A záleží na vlastnostech systému, který obrázek vytváří, a nejen na počtu pixelů na palec - ppi ( anglicky  pixels per inch ).

Fotomatice digitalizuje (rozdělí na kousky - <pixely>) obraz, který je tvořen čočkou fotoaparátu. Pokud ale čočka z důvodu nedostatečně vysokého rozlišení propustí DVA světelné body objektu, oddělené třetím černým, jako jeden světelný bod na TŘI po sobě jdoucí pixely, pak není třeba hovořit o přesném rozlišení obrazu. kamerou.

Ve fotografické optice existuje přibližný vztah [9] : je- li rozlišení fotodetektoru vyjádřeno v řádcích na milimetr (nebo v počtu pixelů na palec - ppi ( anglicky  pixels per inch ), označujeme jej jako M , a vyjádřete také rozlišení čočky (v její ohniskové rovině), označte ji jako N , pak výslednou rozlišovací schopnost soustavy čočka + fotodetektor, označte jako K , lze zjistit vzorcem:

nebo .

Tento poměr je maximální při , kdy se rozlišení rovná , proto je žádoucí, aby rozlišení objektivu odpovídalo rozlišení fotodetektoru.[ upřesnit ]

U moderních digitálních fotomatic je rozlišení určeno počtem pixelů na palec - ppi ( anglicky  pixels per inch ), přičemž velikost pixelů se pro různé fotomatice liší v rozsahu od 0,0025 mm do 0,0080 mm a pro většinu moderních fotomatic je 0,006 mm.

Spektrální rozlišení

Spektrální rozlišení (spektrální šířka) elektromagnetického záření je schopnost rozlišit signály blízké frekvenčně (vlnové délce). Vícezónové zobrazování v různých částech elektromagnetického spektra (například infračervená a viditelná oblast) má vyšší spektrální rozlišení než konvenční barevný obraz. Spektrální rozlišení je relevantní pro fotografování s infračerveným osvětlením v režimu "Den & Noc". Od viditelného spektra (790THz / 380nm - 405THz / 740nm), až po tzv. blízké infračervené záření (405THz / 740nm - 215THz / 1400nm), používané pro systémy záznamu videa.

Dočasné povolení

Časové rozlišení je mírou rychlosti aktualizace snímků za sekundu (snímky/s).

Videokamera a vysokorychlostní kamera mohou zaznamenávat události v různých časových intervalech. Časové rozlišení používané pro sledování filmů je obvykle 24 až 48 snímků za sekundu , zatímco vysokorychlostní kamery mohou poskytnout 50 až 300 snímků za sekundu (snímků/s) nebo dokonce více.

Radiometrické rozlišení

Radiometrické rozlišení (bitová barevná hloubka , kvalita barev, bitová hloubka obrazu) je termín, který znamená množství paměti v počtu bitů použitých k uložení a reprezentaci barvy při kódování jednoho pixelu video obrazu. Určuje, jak přesně může systém znázorňovat nebo rozlišovat rozdíly v intenzitě barev , a obvykle se vyjadřuje jako úrovně nebo bity , například 8 bitů nebo 256 úrovní ( 8bitová barva (2 8 = 256 barev).

Často se vyjadřuje jako jednotka bitů na pixel  – bpp ( anglicky  bits per pixel ).

Fotosenzory používané v digitálních fotoaparátech

Šířka (px) výška (px) Poměr stran Skutečný počet pixelů Megapixely Příklady fotoaparátů
100 100 1:1 10 000 0,01 Kodak (od Stevena Sassona ) Prototyp (1975)
640 480 307,200 0,3 Apple QuickTake 100 (1994)
832 608 505,856 0,5 Canon Powershot 600 (1996)
1,024 768 786,432 0,8 Olympus D-300L (1996)
1,024 1,024 1:1 1,048,576 1,0 Nikon NASA F4 (1991)
1,280 960 1,228,800 1.3 Fujifilm DS-300 (1997)
1,280 1,024 5:4 1,310,720 1.3 Fujifilm MX-700, Fujifilm MX-1700 (1999), Leica Digilux (1998), Leica Digilux Zoom (2000)
1 600 1 200 1 920 000 2 Nikon Coolpix 950 , Samsung GT-S3500
2.012 1,324 2,663,888 2,74 Nikon D1
2,048 1,536 3,145,728 3 Canon PowerShot A75 , Nikon Coolpix 995
2,272 1,704 3,871,488 čtyři Olympus Stylus 410 , Contax i4R (ačkoli CCD je ve skutečnosti čtvercový 2,272? 2,272)
2,464 1,648 4,060,672 4.1 Canon 1D
2,560 1,920 4,915,200 5 Olympus E-1 , Sony Cyber-shot DSC-F707, Sony Cyber-shot DSC-F717
2,816 2.112 5,947,392 5.9 Olympus Stylus 600 Digital
3,008 2 000 6 016 000 6 D100 , Nikon D40 , D50 , D70, D70s , Pentax K100D , Konica Minolta Maxxum 7D , Konica Minolta Maxxum 5D , Epson R-D1
3,072 2,048 6,291,456 6.3 Canon EOS 10D , Canon EOS 300D
3,072 2,304 7,077,888 7 Olympus FE-210, Canon PowerShot A620
3,456 2,304 7,962,624 osm Canon EOS 350D
3,264 2,448 7,990,272 osm Olympus E-500 , Olympus SP-350 , Canon PowerShot A720 IS , Nokia 701 , HTC Desire HD , Apple iPhone 4S , LG G2 mini D618
3,504 2,336 8,185,344 8.2 Canon EOS 30D , Canon EOS-1D Mark II , Canon EOS-1D Mark II N
3,520 2,344 8,250,880 8.25 Canon EOS 20D
3,648 2,736 9,980,928 deset Canon PowerShot G11 , Canon PowerShot G12 , Canon PowerShot S90 , Canon PowerShot S95 , Nikon CoolPix P7000 , Nikon CoolPix P7100 , Olympus E-410 , Olympus E-510 , Panasonic FZ50 , EXPixPix 10 Fine
3,872 2,592 10,036,224 deset Nikon D40x , Nikon D60 , Nikon D3000 , Nikon D200 , Nikon D80 , Pentax K10D , Pentax K200D , Sony Alpha A100
3,888 2,592 10,077,696 10.1 Canon EOS 40D , Canon EOS 400D , Canon EOS 1000D
4,064 2,704 10,989,056 jedenáct Canon EOS-1Ds
4 000 3000 12 000 000 12 Canon Powershot G9 , Fujifilm FinePix S200EXR , Nikon Coolpix L110 , Kodak Easyshare Max Z990
4,256 2,832 12,052,992 12.1 Nikon D3 , Nikon D3S , Nikon D700 , Fujifilm FinePix S5 Pro
4,272 2,848 12,166,656 12.2 Canon EOS 450D
4,032 3,024 12,192,768 12.2 Olympus PEN E-P1
4,288 2,848 12,212,224 12.2 Nikon D2Xs/D2X , Nikon D300 , Nikon D300S , Nikon D90 , Nikon D5000 , Pentax Kx
4 900 2,580 12 642 000 12.6 RED ONE Mysterium
4,368 2,912 12,719,616 12.7 Canon EOS 5D
5,120 2 700 13 824 000 13.8 ČERVENÉ Mysterium-X
7 920 (2 640 × 3) 1,760 13,939,200 13.9 Sigma SD14 , Sigma DP1 (3 vrstvy pixelů, 4,7 MP na vrstvu, ve snímači Foveon X3 )
4,672 3.104 14,501,888 14.5 Pentax K20D , Pentax K-7
4,752 3,168 15,054,336 15.1 Canon EOS 50D , Canon EOS 500D , Sigma SD1
4,896 3,264 15,980,544 16.0 Fujifilm X-Pro1 , Fujifilm X-E1 (snímač X-Trans má jiný vzor než snímač Bayer)
4,928 3,262 16,075,136 16.1 Nikon D7000 , Nikon D5100 , Pentax K-5
4,992 3,328 16,613,376 16.6 Canon EOS-1Ds Mark II , Canon EOS-1D Mark IV
5,184 3,456 17,915,904 17.9 Canon EOS 7D , Canon EOS 60D , Canon EOS 600D , Canon EOS 550D , Canon EOS 650D , Canon EOS 700D
5,270 3,516 18,529,320 18.5 Leica M9
5,616 3,744 21,026,304 21.0 Canon EOS-1Ds Mark III , Canon EOS-5D Mark II
6,048 4,032 24,385,536 24.4 Sony? 850 , Sony? 900 , Sony Alpha 99 , Nikon D3X a Nikon D600
7,360 4,912 36,152,320 36.2 Nikon D800
7 500 5 000 37 500 000 37,5 Leica S2
7,212 5,142 39,031,344 39,0 Hasselblad H3DII-39
7,216 5,412 39,052,992 39.1 Leica RCD100
7,264 5,440 39,516,160 39,5 Pentax 645D
7,320 5,484 40,142,880 40.1 První fáze IQ140
7,728 5,368 ~  10:7 41,483,904 41,5 Nokia 808 Pure View
8,176 6.132 50,135,232 50.1 Hasselblad H3DII-50 , Hasselblad H4D-50
11 250 5 000 9:4 56 250 000 56,3 Better Light 4000E-HS (naskenováno)
8,956 6,708 60,076,848 60,1 Hasselblad H4D-60
8,984 6,732 60,480,288 60,5 První fáze IQ160 , první fáze P65+
10,320 7,752 80 000 640 80 List Aptus-II 12 , List Aptus-II 12R
10,328 7,760 80,145,280 80,1 První fáze IQ180
9,372 9,372 1:1 87,834,384 87,8 Leica RC30 (bodový skener)
12 600 10 500 6:5 132 300 000 132,3 Phase One PowerPhase FX/FX+ (řádkový skener)
18 000 8 000 9:4 144 000 000 144 Better Light 6000-HS/6000E-HS (řádkový skener)
21,250 7 500 17:6 159 375 000 159,4 Seitz 6x17 Digital (řádkový skener)
16,352* 12,264* 200 540 928 200,5 Hasselblad H4D-200MS (*ovládaný multi (6x) výstřel)
18 000 12 000 216 000 000 216 Lepší světlo Super 6K -HS (řádkový skener)
24 000 15 990 ~ 383 760 000 383,8 Better Light Super 8K -HS (řádkový skener)
30 600 13 600 9:4 416 160 000 416,2 Better Light Super 10K -HS (řádkový skener)
62,830 7 500 ~ 25:3 471 225 000 471,2 Seitz Roundshot D3 (objektiv 80 mm) (naskenovaný)
62,830 13 500 ~5:1 848 205 000 848,2 Seitz Roundshot D3 (objektiv 110 mm) (řádkový skener)
38 000 38 000 1:1 1 444 000 000 1,444 Pan-STARRS PS1
157 000 18 000 ~ 26:3 2 826 000 000 2,826 Lepší světlo Digitální objektiv 300 mm (řádkový skener)

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Časopis ComputerBild 10/2013, str.83
  2. ↑ 1 2 3 WXGA definuje rozsah rozlišení s šířkou 1280 až 1366 pixelů a výškou 720 až 800 pixelů.
  3. ↑ GOST 21879-88 Televizní vysílání. Termíny a definice.
  4. ↑ 1 2 3 Vlado Damianovski. KAMEROVÝ SYSTÉM. CCTV Bible. Digitální a síťové technologie./Trans. z angličtiny-M.: LLC "IS-ES Press", 2006, -480.
  5. ↑ [1] Archivováno 17. prosince 2013 v měřicí metodě Wayback Machine JEITA (TTR-4602B) – Japan Electronics and Information Technology Industries Association.
  6. ↑ Rozlišení obrázku – Wikipedie, bezplatná encyklopedie . Datum přístupu: 19. prosince 2013. Archivováno z originálu 11. prosince 2013.
  7. ↑ CIPA DCG-001-Translation-2005 Archivováno 14. prosince 2013 v příručce Wayback Machine Guideline pro zaznamenávání specifikací digitálních fotoaparátů v katalozích. "Pojem "Rozlišení" se nesmí používat pro počet zaznamenaných pixelů."
  8. ↑ ANSI/I3A IT10.7000-2004 Archived 26. listopadu 2005 na Wayback Machine Photography - Digitální fotoaparáty - Pokyny pro hlášení specifikací souvisejících s pixely
  9. ↑ O rozlišení . Získáno 24. dubna 2014. Archivováno z originálu 31. března 2014.