Сколько пикселей нужно для счастья
Покупая новую камеру каждый фотограф сталкивается с решением двух основных проблем: полный кадр или кроп и какое разрешение матрицы ему выбрать. И если с выбором размера матрицы все более или менее понятно, а иногда и просто ограничено бюджетом, то с выбором количества мегапикселей на матрице способен справиться далеко не каждый фотограф. Но в действительности эта задача вполне разрешима, стоит только немного разобраться в сути самого вопроса. Что мы и предлагаем сделать в рамках этой статьи.
Для начала договоримся, что ниже разговор пойдет о матрице одного размера (допустим, это будет КРОП 1,5, то есть матрица размером примерно 24х15 мм), а меняться будет только ее разрешение. И начнем именно с матрицы низкого разрешения, к примеру, 12 мегапикселей. У этой матрицы двенадцать миллионов точек на поверхности сенсора и каждая из этих точек состоит еще из четырех: 1 красная, 1синяя и 2 зеленых (это и есть RGB-сенсор). Так же можно сказать, что наша матрица прямоугольная, и по горизонтали у нее 4 тысячи точек RGB, а по вертикали 3 тысячи точек RGB.
Теперь рассмотрим полученную матрицу с точки зрения резкости получаемой картинки, проецируемой на нее объективом с разрешающей способностью 70 линий на миллиметр. Конечно так говорить не совсем грамотно, понятие резкость тут относительное, грамотней говорить о сочетании разрешающей способности и микроконтраста, но нам нужно понять саму суть, так что некоторые моменты (да простят нас ученые мужи и академики физических наук) опустим.
И так наш объектив способен на всей поверхности нашей матрицы создать резкую картинку при условии, что сама матрица «сможет увидеть» 40 черно-белых контрастных пар линий в миллиметре. Для отображения одной пары линий по длине или ширине в идеале нужно хотя бы два RGB-сенсора — один будет видеть белую полосу, а другой - черную (опять же это очень грубо и условно, но зато максимально просто и понятно). Давайте посмотрим, получится ли у нас.
По горизонтали матрицы в 36 мм ее длины находится 4000 точек (у нас не полнокадровый фотоапапарат), если их разделить на миллиметры длины, то получится примерно 111 точек в одном миллиметре. Теперь мы должны эти 111 точек разделить еще на два, так как нужно две точки для отображения серого и белого, у нас получится примерно 55 пар точек в одном миллиметре (округляем, так как полпикселя нас не интересует). И выходит, что такой матрицы хватит, что бы уверенно зафиксировать картинку, содержащую 40 линий в миллиметре, которую создал наш объектив. Мало того, при увеличении такой фотографии на компьютере более 100% размера у вас сначала пропадет резкость, а уже только после этого появятся кубики (пиксели).
А теперь самое смешное, дело в том, что характеристика 50 пар линий на миллиметр - это очень хорошие параметры для топового объектива (у бюджетных зумов этот показатель может падать до 20-30). То есть 12-мегапиксельный «кроп» - вполне пристойный фотоаппарат по разрешению матрицы. Тогда зачем же нужно приобретать 24- или уж тем более 36-мегапиксельные фотоаппараты?
По настоящему большое разрешение нужно (хоть и не каждому фотографу но все же), большое количество пикселей дает определенные преимущества. Если мы увеличим разрешение нашей матрицы вдвое (это 24 мегапикселя), то мы не просто сможем нарисовать 40 пар линий в миллиметре как контрастную полосатую зебру, а нарисуем их во все красе. Другими словами, отображая каждую полоску тремя точками, например, белую, мы получим ее с полутонами: светло-серое, потом белое и опять светло-серое. У нас появятся переходы между черным и белым. Повысится богатство полутонов во всем получаемом изображении, а это очень полезное свойство в таких жанрах, как портрет или пейзаж.
Хорошо, значит, большое количество пикселей не делает картинку резче, за создание резкой картинки отвечает в первую очередь объектив, а не матрица, так как он все равно не даст разрешения больше, чем может записать сенсор камеры. Но большое разрешение матрицы дает нам полутона. Так почему же не всем подряд фотографам стоит брать именно многомегапиксельные камеры? При ответе на этот вопрос сталкиваемся с понятием цифрового шума на матрице.
В рамках одной статьи нет возможности рассмотреть полный механизм образования цифрового шума на матрице, но уже очевидно, что чем меньше света попадает на сенсор камеры, тем выше этот самый шум. Так вот, если мы возьмем один размер матрицы, но расположим на ней разное количество пикселей, то размер этих пикселей будет разный, на маломегапиксельной матрице пиксели будут крупнее. А теперь мы вспомним термин плотность светового потока (это физика за 8 класс). И наше внимание сразу привлечет тот факт, что при расчете плотности светового потока учитывается площадь освещаемой поверхности (а освещает матрицу объектив). Для нас это важно, так как сам пиксель камеры воспринимает освещенность за счет накопления энергии светового потока (это тоже достаточно свободная формулировка, но так будет понятней). И чем больше площадь рабочей поверхности пикселя, тем больше за одно и то же время он «поймает света». Отсюда простой вывод — больше пиксель, значит, больше его освещенность и меньше шумов.
По итогам рассуждений можно сделать несколько очень полезных выводов для фотографа, решившего приобрести себе новую камеру:
1. Для любителей съемки репортажей, жанра или стрит-фотографии, а также портретистов, работающих исключительно с естественными источниками освещения, имеет смысл обратить свое внимание на маломегапиксельные модели камер. Так как основная часть их съемок будет проходить в условиях низкой освещенности, им просто необходима малошумная матрица.
2. Для фотографов, снимающих пейзаж, архитектуру, макросъемку (с использованием вспышек) и предметную фотографию с использованием качественного и тяжелого штатива, камера с большим количеством пикселей на матрице будет идеальным выбором. Такая камера даст прекрасные полутона и великолепную пластичность изображения.
3. Также многомегапиксельная камера будет хорошим выбором для фэшн и реклaмных фотографов, снимающих со студийными источниками света.
В заключении хотелось бы предостеречь начинающих фотографов от одного весьма распространенного мифа, что матрица с большим количеством пикселей позволяет снимать с большим запасом по кадрированию. Это не так, за резкость в цифровой фотографии сегодня отвечает не матрица, а объектив, и чем резче объектив, тем сильнее вы сможете растягивать фотографию и при необходимости кадрировать ее.
Какую камеру для себя выбрали вы?
Откуда, на ваш взгляд, появляются мифы о фототехнике?