Что такое пиксели на фото
Что такое пиксель и разрешение
Продолжаем изучать основы программы Фотошоп. В этом уроке мы рассмотрим, что такое пиксель и разрешение.
Версия Photoshop: Photoshop CC (2017)
Сложность: Низкая
Дата: 04.10.2011
Обновлено: 02.10.2017
Пиксель
Пиксель (Pixel) – наименьший элемент двумерного изображения в растровой графике.
Каждый наименьший элемент обладает своим цветом, яркостью и, возможно, прозрачностью.
Посмотрим под увеличением, как выглядит «пиксельная сетка».
Для примера используется изображение, которое доступно тут.
Увеличенный участок растрового изображения. Пиксельная сетка, структура.
Количество пикселей определяет уровень точности, детальности изображения (фотографии) и значение разрешения.
Количество пикселей связано с объемом мегапикселей в параметрах фотоаппарата.
Если фотоаппарат обладает 18.7-мегапиксельной камерой, то максимальный размер будет 5184х3436, это означает, что фотография будет иметь 5184 пикселя по ширине и 3436 по высоте.
Разрешение
Размер изображения в пикселях измеряет общее число пикселей по ширине и высоте.
Разрешение (Resolution) – величина, определяющая четкость деталей растрового изображения. Чаще всего она устанавливается в количестве пикселей на дюйм (Pixels Per Inch / PPI).
Чем больше пикселей на меру измерения, тем выше разрешение.
Чем выше разрешение, тем лучше качество печати.
Примечание
Рассмотрим на примере разницу разрешений.
Ниже представлено 2 варианта фотографии с разным разрешением.
Сравнение фотографии с разрешением 300-ppi и 30-ppi.
При создании документа в Фотошопе (Файл – Создать | File – New / Сочетание клавиш «Ctrl+N») можно установить параметр «Разрешение» (Resolution).
Параметр «Разрешение» (Resolution) при создании нового изображения в Фотошоп.
Оптимальное, рекомендованное значение – 72 пикс/дюйм (Pixels Per Inch / PPI).
Мы рассмотрели понятия «пиксель» и «разрешение» относительно растровых изображений и программы Фотошоп.
Автор: Даниил Богданов
• Цвета (следующая страница учебника) ⇒
Что такое пиксели, разрешение изображения и плотность пикселей
При покупке фотокамеры, вы смотрите на количество мегапикселей? У вас проблемы с обменом фотографиями в Интернете? Ваше фото выглядит некачественно, даже если на экране он выглядит великолепно? Кажется, существует большая путаница между пикселями и байтами (размер изображения и размер файла), качеством и количеством, размером и разрешением.
Итак, давайте рассмотрим некоторые основы, чтобы сделать вашу жизнь проще, а ваш рабочий процесс более эффективным.
Разрешение – это тоже самое что и размер?
Одно из самых больших недопониманий исходит из концепции разрешения. Если это ваш случай, поверьте мне, вы не одиноки.
Так что же такое разрешение? – разрешение, это количество пикселей в изображении. Разрешение иногда определяется шириной и высотой изображения, а также общим количеством пикселей в изображении. Например, изображение шириной 2048 пикселей и высотой 1536 пикселей (2048 x 1536) содержит 3145728 пикселей (или 3,1 мегапикселя).
Окей, но что же тогда пиксель?
Количество этих пикселей и способ их распределения являются двумя факторами, которые необходимо учитывать, чтобы понять разрешение.
Количество пикселей
Первый фактор, влияющие на качество фотографии, это количество пикселей, из которых состоит ваше изображение. Чтобы рассчитать это значение, вы просто используете ту же формулу, что и для площади любого прямоугольника, то есть нужно умножить ширину на высоту.
Например, если у вас есть фотография, которая имеет 4500 пикселей по горизонтали и 3000 по вертикали, это дает в общей сложности 13 500 000. Поскольку использовать это число очень непрактично, вы можете просто разделить его на миллион, чтобы преобразовать в мегапиксели. Таким образом, 13 500 000/1 000000 = 13,5 мегапикселей.
Плотность пикселей
Другой фактор, который влияет на качество фотографии (в контексте разрешения), является плотностью пикселей.
Теперь разрешение измеряется в dpi (или ppi), что является аббревиатурой dots (или pixels) per inch, то есть количество точек (или пикселей) на дюйм. Итак, если вы видите 72 dpi, это означает, что изображение будет иметь 72 пикселя на дюйм; если вы видите 300 точек на дюйм, значит 300 пикселей на дюйм, и так далее.
Окончательный размер вашего изображения зависит от выбранного вами разрешения. Если изображение имеет разрешение 4500 x 3000 пикселей, то при печати размером 15 x 10 дюймов (38х25 сантиметров), оно будет иметь плотность пикселей (ppi) 300 точек на дюйм. А если вы будете печатать на бумаге размером 62,5 x 41,6 (158х106 сантиметров), то плотность будет 72 dpi. Хотя размер вашего отпечатка меняется, вы не изменяете размер фотографии (файл изображения), вы просто реорганизуете существующие пиксели.
Представьте себе резинку, вы можете растянуть или сжать ее, но вы не меняете ее состав, не добавляете и не режете резину.
Итак, количество равно качеству?
Поскольку разрешение в пикселях и плотность пикселях имеют определенную взаимосвязь, то многие люди считают, что чем больше мегапикселей, тем больше качество изображения. И в некотором смысле это происходит потому, что чем больше пикселей вы напечатаете на бумаге, тем выше будет плотность пикселей, а значит, и качество отпечатка.
Тем не менее, в дополнение к количеству вы также должны учитывать глубину пикселей. Это то, что определяет количество тональных значений, которые будет иметь ваше изображение. Другими словами, это количество цветов в пикселе. Например, 2-битная глубина может хранить только черный, белый и два оттенка серого.
Но более распространенное значение глубины цвета – 8 бит. Значения растут в геометрической прогрессии, поэтому, например, с 8-битной фотографией (2 в степени 8 = 256) вы получите 256 тонов зеленого, 256 тонов синего и 256 тонов красного, что означает около 16 миллионов цветов.
Такая глубина, уже больше того, что глаз может различить. А это, в свою очередь означает, что 16-битные или 32-битные будут выглядеть относительно схоже. Конечно, это означает, что ваше фото будет иметь больший размер файла, поскольку в каждом пикселе содержится больше информации. Это одна из причин, почему почему качество и количество не обязательно одинаковы.
Количество пикселей помогает улучшить качество фотографии. Но также важны еще и размер конечного снимка, и глубина цветности. Вот почему вы должны смотреть все характеристики камеры и ее датчика, а не только количество мегапикселей. В конце концов, существует ограничение на размер изображения, которое вы можете распечатать или просмотреть, более того, оно приведет только к увеличению размера файла (мегабайт) и не повлияет на размер изображения (в мегапикселях) или на качество.
Как выбрать и контролировать размер изображения и размер файла?
Прежде всего, вам нужно определится, что вы собираетесь делать со своими фото. Если вы собираетесь разместить свое изображение в Интернете, вы можете сделать это с разрешением всего 72 dpi, но это слишком мало для печати фотографии. Если вы собираетесь распечатать его, вам нужно от 300 до 350 точек на дюйм.
Конечно, мы говорим об обобщениях, потому что каждый монитор и каждый принтер будут иметь немного разные разрешения. Например, если вы хотите напечатать фотографию с разрешением 8 × 10 дюймов, то необходимо, чтобы изображение имело разрешение 300 точек на дюйм, что получится 8х300 = 2400 пикселей и 10х300 = 3000 пикселей (то есть 2400 × 3000 для печати 8 × 10 с разрешением 300 точек на дюйм). Все, что больше, будет занимать только место на вашем жестком диске.
Что такое пиксели, разрешение и как правильно изменять размер в Photoshop
Итак, давайте рассмотрим некоторые базовые понятия, чтобы сделать вашу жизнь проще, а ваш рабочий процесс стал более эффективным, и ваши изображения будут иметь нужный размер для предполагаемого использования.
Это изображение размером 750 × 500 пикселей с разрешением 72 dpi, сохраненное формат сжатый JPG, который составляет 174kb. Давайте разберемся, что все это значит.
Разрешение и размер – это одно и то же?
Одно из самых больших недопониманий исходит из концепции разрешения. Если это ваш случай, поверьте мне, что вы не одиноки.
Проблема в том, что разрешение может относиться ко многим вещам, две из которых могут стать проблемой. Далее я объясню эти две концепции разрешения, однако у них есть одна общая черта, которую мне нужно прояснить в первую очередь. Обе они имеют отношение к пикселям.
Вы, наверное, много слышали о пикселях, по крайней мере, когда покупали свою камеру. Это одна из самых понятных и «существенных» спецификаций на рынке, поэтому я начну с этого.
Что такое пиксель?
Цифровая фотография не является одной неразделимой вещью. Если вы достаточно сильно приблизите ее, вы увидите, что изображение похоже на мозаику, образованную из маленьких плиточек, которые в фотографии называются пикселями.
Количество этих пикселей и способ их распределения являются двумя факторами, которые необходимо учитывать, чтобы понять, что такое разрешение.
Количество пикселей
Первый вид разрешения относится к количеству пикселей, которые формируют вашу фотографию. Чтобы рассчитать это разрешение, вы просто используете ту же формулу, которую вы бы использовали для площади любого прямоугольника; умножьте длину на высоту. Например, если у вас есть фотография с 4500 пикселями на горизонтальной стороне и 3000 по вертикальной стороне, она дает вам 13 500 000. Поскольку это число очень непрактично, вы можете просто разделить его на миллион, чтобы преобразовать его в мегапиксели. Таким образом, 13 500 000/1 000 000 = 13,5 мегапикселей.
Плотность пикселей
Теперь разрешение выражается в dpi (или ppi), которое является аббревиатурой для точек (или пикселей) на дюйм, да именно на дюйм, так уж сложилось, что в метрическую систему это не перевели. Итак, если вы видите 72 dpi, это означает, что изображение будет иметь плотность 72 пикселя на дюйм; если вы видите 300 dpi – это 300 пикселей на дюйм и т. д.
Конечный размер вашего изображения зависит от выбранного вами разрешения. Если изображение имеет 4500 x 3000 пикселей, это означает, что он будет напечатан в размере 15 x 10 дюймов, если вы установите разрешение 300 dpi, но при 72 dpi оно будет 62,5 x 41,6 дюйма. Хотя размер печатного снимка меняется, вы не изменяете размер своей фотографии (файл изображения), вы просто меняете организацию существующих пикселей.
Представьте себе резиновую ленту, вы можете растянуть ее или сжать, но вы не меняете количество ленты, вы не добавляете и не разрезаете ее.
Таким образом, разрешение и размер – это не одно и то же, но они связаны между собой.
Так количество означает качество?
Из-за вышеупомянутой взаимосвязи между размером и разрешением многие думают, что мегапиксели означают качество. И в некотором смысле это происходит потому, что чем больше пикселей вы имеете, тем выше их плотность.
Это уже больше того, что глаз может отличить, что означает, что 16-бит или 32-бит будут выглядеть для нас относительно одинаково. Конечно, это означает, что ваше изображение будет тяжелее, даже если размер одинаков, потому что в каждом пикселе содержится больше информации. Именно поэтому качество и количество не обязательно идентичны.
Поэтому количество имеет значение, но и размер и глубина каждого пикселя определяют качество. Вот почему вы должны смотреть все характеристики камеры и ее сенсора, а не только количество мегапикселей. В конце концов, существует ограничение на размер, который вы можете распечатать или просмотреть, более того, это приведет только к дополнительному размеру файла (мегабайт) и не повлияет на размер изображения (мегапиксели) или качество.
Как выбрать и контролировать размер изображения и размер файла?
Прежде всего, вам нужно определиться, какая максимальная плотность вам нужна. Если вы разместите свое изображение онлайн, вы сможете отлично справиться с разрешением всего 72 dpi, но это слишком мало для печати фотографии. Если вы собираетесь печатать, вам нужно от 300 до 350 dpi.
Конечно, мы говорим обобщенно, потому что каждый монитор и каждый принтер будут иметь немного другие разрешения. Например, если вы хотите распечатать фотографию до 8 × 10 дюймов, вам нужно, чтобы изображение имело 300 точек на дюйм x 8 «= 2400 пикселей и 300 точек на дюйм x 10» = 3000 пикселей (поэтому 2400 × 3000 для печати 8 × 10 при 300 dpi). Все, что больше, будет лишь занимать место на жестком диске.
Как изменить размер в Photoshop
Откройте меню Размера изображения и во всплывающем окне вам нужно пометить поле «resample». Если вы не активируете «resample», вы будете перераспределять пиксели, как я объяснила в начале статьи.
Вы также можете выбрать галочку «Пропорция», если вы хотите, чтобы параметры регулировались в соответствии с вашими изменениями. Таким образом, ширина изменяется при изменении высоты и наоборот.
8×10 дюймов при 300 ppi, это размер, необходимый для печати 8 × 10. Обратите внимание на размер пикселей 3000 x 2400.
В верхней части окна вы также увидите, как изменяется размер файла. Это несжатая версия вашего изображения, это прямая связь, о которой я говорила в первой части статьи: меньшее количество пикселей означает меньше информации.
Теперь, если вы все еще хотите изменить размер файла без изменения размера, то вы можете сделать это, когда сохраняете изображение. Перед сохранением фотографии вы можете выбрать нужный формат:
Если вы не хотите потерять какую-либо информацию, вам необходимо сохранить несжатый формат. Наиболее распространенным является TIFF.
Если вы не возражаете потерять небольшую информацию и иметь более легкий файл, перейдите в JPEG и выберите, насколько маленьким он должен быть. Очевидно, чем меньше значение вы устанавливаете, тем больше информации вы потеряете. К счастью, у него есть кнопка предварительного просмотра, чтобы вы могли видеть влияние вашего сжатия.
JPG высокое качество.
JPG низкое качество. Обратите внимание, как он пикселизирован и разбит? Если вы выберете очень низкое качество, вы рискуете ухудшить изображение слишком сильно.
Заключение
Итак, вот что означают качество, количество, размер и разрешение, и все они связаны с пикселями, поскольку те являются основными единицами, которые составляют изображение. Теперь, когда вы знаете, как сделать лучший выбор для печати, отправки и хранения ваших фотографий. Вся эта информация более подробна разложена в видеокурсе: «Секреты творческой обработки фотографий для новичка», чтобы ознакомится с описанием курса, кликните по картинке ниже.
Что такое пиксельная бинаризация (биннинг) и как она работает
Содержание
Содержание
За последние пару лет камеры смартфонов существенно прибавили в разрешении — появились модули на 48, 64 и даже 108 Мп. Фотографии такого большого разрешения не нужны рядовому пользователю, поэтому по умолчанию телефон сохраняет их в формате 12 или 16 Мп. При этом используется технология биннинга. Давайте разберемся, что это такое.
Влияет ли размер пикселей на качество фотографии?
Для ответа на вопрос «что такое биннинг?» нужно понимать основы фотографии. Пиксель — это физический элемент модуля камеры, который «ловит» свет. Чем больше площадь пикселя, тем больше света он может захватить.
Например, компактная камера и профессиональный зеркальный фотоаппарат могут иметь одинаковое количество пикселей. Но у «зеркалки» размер пикселя будет намного больше.
Благодаря этому, изображение становится более детальным и имеет меньшее количество шумов. Особенно это актуально для ночной и вечерней фотографии. Динамический диапазон также возрастает при увеличении размера пикселя. В отличие от человеческого глаза, камера способна воспринять лишь ограниченный охват по яркости. Иногда в кадре сложно показать одновременно и солнце, и темные детали.
Размер пикселей измеряется в микронах (в 1 миллиметре — 1000 микрон). В основном модуле iPhone 12 Pro Max используются пиксели 1,7 мкм, в то время как у 12 Pro — «обычные» 1,4 мкм. Как это влияет на съемку? Большие пиксели улучшают качество фото при недостаточном освещении, в том числе в помещениях или в сумерках. Например, Pro Max в ночном режиме сокращает время выдержки из-за меньшего количества шумов в кадре. Оно составляет 2 секунды вместо 3 секунд, необходимых для iPhone 12 Pro.
В одинаковых условиях iPhone 12 Pro Max и 12 Pro поставили выдержку 2 и 3 секунды соответственно. Фото: droider.ru
У производителей есть два пути улучшения качества мобильной фотографии. Если дополнительно увеличить размер пикселя, то вырастет и размер самой камеры, что повлияет на габариты и вес смартфона. Мобильные камеры должны оставаться небольшими, чтобы сохранить общепринятую толщину смартфонов: никому не нужен огромный блок, торчащий из корпуса, хотя уже сегодня камеры зачастую слегка выступают за пределы задней панели. С другой стороны, можно уменьшить количество крупных пикселей, но тогда пострадает разрешение фото. Чтобы решить эту дилемму, был придуман компромиссный вариант — пиксельная бинаризация.
Как работает пиксельная бинаризация
Бинаризация или биннинг — это технология объединения соседних пикселей. Четыре небольших субпикселя превращаются в один большой «суперпиксель», а разрешение пропорционально падает в четыре раза.
Например, смартфон OnePlus Nord имеет основную камеру 48 Мп с размером пикселя 0,8 мкм. При съемке в стандартном режиме получится фото с разрешением 12 Мп, качество которого будет аналогично модулю с размером пикселя 1,6 мкм. При этом в приложении камеры также будут доступны «честные» 48 Мп, но снимать детализированные фото можно только при хорошем освещении, поскольку уровень шумов также возрастет.
Объединение пикселей происходит при помощи фильтра Байера. Сотрудник Kodak Брюс Байер запатентовал изобретение еще в 1976 году — это набор цветных фильтров, которым накрывают диоды матрицы. Он состоит на четверть из красных, на четверть из синих и на половину из зеленых элементов. Фильтр имитирует глаз человека, который наиболее восприимчив к желто-зеленому диапазону спектра.
Фильтр Байера группирует эти цвета в кластеры по четыре, а после того, как изображение сделано, используется программная обработка, которая объединяет пиксели, чтобы получить окончательное полноцветное изображение.
Технология совмещения пикселей оказалась успешной с точки зрения маркетинга. Основные производители смартфонов, включая Xiaomi, Huawei, Samsung и Realme, стали комплектовать камерами 48 и 64 Мп даже бюджетные модели.
Во флагманских решениях применяют 108 Мп. Главное отличие в том, что в этом случае объединяют уже не четыре, а девять пикселей в один.
Пиксельная бинаризация по технологии Samsung. Фото: samsung.com
В качестве примера возьмем Samsung Galaxy S20 Ultra. Смартфон получил 108-мегапиксельную камеру. Пиксельная бинаризация с соотношением 9:1, которую использует Samsung, уменьшит изображение до 12 Мп, в результате пиксели станут значительно больше и, следовательно, захватят больше света. По этой причине Galaxy S20 Ultra в режимах Night и Pro снимает с разрешением не 108 Мп, а 12 Мп.
Почему не все производители смартфонов используют биннинг
У пиксельной бинаризации есть свои минусы. Самый большой недостаток — это разрешение. Оно уменьшается в четыре раза, поскольку именно четыре пикселя объединяются, чтобы выступить в качестве одного большого пикселя. Так, снимок, сделанный 48-мегапиксельной камерой, на самом деле будет 12-мегапиксельным, а если снимать 16-мегапиксельной камерой, разрешение снимка и вовсе составит 4 Мп. Следует также отметить, что, если сенсор камеры небольшой или не слишком качественный, пиксельная бинаризация не способна заметно улучшить конечное изображение.
И хотя биннинг обеспечивает два варианта съемки (например, 12 Мп и 108 Мп) для одного и того же сенсора, на 12-мегапиксельном снимке, как и следовало ожидать, окажется меньше деталей по сравнению с фото, снятым на 108 Мп. По этой причине пиксельную бинаризацию не применяют повсеместно. Чаще всего она задействована в определенных режимах съемки.
Как определить, использует ли ваш смартфон биннинг? Если гаджет оснащен камерой от 32 Мп и выше, он почти гарантированно использует пиксельную бинаризацию. Кроме того, некоторые смартфоны, использующие камеры с более низким разрешением, также применяют биннинг. В их числе компания LG, которая использовала технологию для режима Super Bright в 16-мегапиксельных камерах, а также китайский производитель Xiaomi, который применил биннинг в камерах на 16 Мп и 20 Мп. Камеры на 16 Мп с пиксельной бинаризацией использовали в своих моделях Huawei и OnePlus. Тем не менее, это скорее исключение из правил, и камеры с более высоким разрешением лучше подходят для бинаризации. Если вы обладатель iPhone, то можно с уверенностью сказать, что ваш смартфон не использует биннинг. Apple пошла по другому пути: компания решила совершенствовать собственные технологии, чтобы улучшить режим ночной съемки. То же можно сказать и о Google: технологический гигант рассчитывает на собственные алгоритмы для оптимизации изображений и не торопится применять биннинг.
В целом, объединение пикселей — это удачное решение, которое позволяет получить яркие фотографии при слабом освещении, однако конечные изображения будут иметь меньшее разрешение по сравнению с камерой, при помощи которой были сделаны эти фото. Бинаризация остается компромиссом, на который приходится идти, чтобы смартфон показывал себя одинаково хорошо в различных условиях съемки. Однако смартфоны, оснащенные камерами с более низким разрешением, также могут создавать качественные изображения, если используют искусственный интеллект или детально проработанные программные настройки.
Производители работают над тем, чтобы увеличить размеры сенсора камеры и разместить там больше пикселей. Это позволит дополнительно улучшить фотографии посредством пиксельной бинаризации. Помимо этого, компании оптимизируют работу мобильных камер в целом. Так, ночные режимы используют более высокие значения ISO и длинную выдержку. Благодаря этому в будущем объединение пикселей, возможно, не будет использоваться столь широко: его заменят более современные технологии.