Mật độ pixel của điểm là gì?

Rõ ràng megapixel không phải là một cách tốt để đo chất lượng máy ảnh, vì vậy một số người đang đề cập đến một hệ thống đo tương đối gọi là "mật độ pixel".

Cụ thể đây là gì? Nó cung cấp thông tin gì? Số càng cao thì càng tốt? Hoặc ngược lại?

Mật độ pixel chỉ đơn giản là thước đo xem có bao nhiêu pixel sẽ phù hợp với một khu vực nhất định . Nó được xác định bởi kích thước của pixel: pixel càng nhỏ, mật độ pixel càng cao.

Hãy tưởng tượng thực hiện hai bức tranh khảm trên tường của bạn: một cái sử dụng gạch nhỏ, cái còn lại sử dụng gạch lớn. Họ có thể sẽ trông giống như thế này:

Chúng ta có thể dễ dàng thấy như sau:

1. Cả hai bức tranh khảm đều có cùng kích thước .

2. Khảm bên phải sử dụng gạch nhỏ hơn : nhỏ hơn 4 lần so với gạch bên trái.

3. Do đó, khảm ở bên phải chứa nhiều gạch hơn : gấp 4 lần so với gạch bên trái.

Bây giờ hãy tưởng tượng những gì chúng ta thực sự đang nhìn là một cái nhìn phóng đại về cảm biến của hai máy ảnh kỹ thuật số. "Gạch" là pixel của cảm biến (hoặc ô sáng); rõ ràng là cảm biến bên phải có mật độ điểm ảnh cao hơn cảm biến bên trái . Nếu chúng ta mở rộng mọi thứ và tưởng tượng rằng lưới bên trái là một phần nhỏ của cảm biến 1 megapixel (tức là 1 triệu pixel), thì giả sử cảm biến của nó có cùng kích thước vật lý, máy ảnh bên phải sẽ có cảm biến 4 megapixel .

Bây giờ, tất cả chúng ta đều biết rằng nhiều megapixel hơn = tốt hơn, phải không? :)

Trên thực tế, bạn đánh vào nó trong câu hỏi của bạn: megapixel đo kích thước hình ảnh nhưng không phải lúc nào cũng là cách tốt để đo chất lượng hình ảnh . Điều này là do các tế bào ánh sáng nhỏ hơn có xu hướng thu nhiều tiếng ồn hơn , đặc biệt là trong điều kiện ánh sáng yếu. Các nhà sản xuất máy ảnh liên tục tìm ra những cách tốt hơn để chống lại điều này, nhưng đồng thời, họ đang nhồi nhét ngày càng nhiều pixel vào các cảm biến có cùng kích thước. Rất khoảng nói, mật độ điểm ảnh cao hơn có xu hướng dẫn đến tiếng ồn hơn .

Vì vậy, để trả lời phần cuối của câu hỏi của bạn, mật độ pixel cao hơn không có nghĩa là tốt hơn hoặc xấu hơn mỗi lần. Tăng mật độ điểm ảnh của cảm biến sẽ tăng độ phân giải của nó (nhiều megapixel hơn), điều này có thể là một điều tốt, nhưng cũng thường làm tăng tính nhạy cảm với nhiễu, có thể là một điều xấu. Mua bất kỳ máy ảnh kỹ thuật số nào có nghĩa là cân nhắc hai yếu tố đó và quyết định thỏa hiệp giữa hai yếu tố phù hợp nhất với bạn.

Mật độ pixel trong cảm biến 2D (*), giống như bất kỳ mật độ nào khác, là số pixel trên mỗi đơn vị diện tích. Một kích thước cảm biến được đưa ra (thường tính bằng mm hoặc inch) và do đó diện tích của nó. Một cảm biến nhất định được chia thành các vị trí nhạy cảm với ánh sáng, đó là các yếu tố cảm biến, hoặc photosites / cảm biến. Trong cách sắp xếp phổ biến nhất, các giác quan này có hình vuông và tạo thành một lưới tuyến tính, đồng nhất (**).

Mật độ pixel là tỷ lệ của tổng số pixel so với diện tích của cảm biến. Nó bằng số lượng cảm biến trong một đơn vị diện tích của cảm biến.

Tỷ lệ này càng cao, các photosites riêng lẻ càng nhỏ. Chúng càng nhỏ, pixel càng nhiễu. OTOH, mật độ cao hơn, có nghĩa là cảm biến có độ phân giải cao hơn, tăng khả năng phân giải của hệ thống quang điện lên đến điểm giảm dần.

Ví dụ: Canon EOS 7D có cảm biến kích thước APS-C với ~ 18 Megapixel (hiệu quả). mật độ của nó sau đó là 18e6 / (22.3 x 14.9) = ~ 54Kpix / mm ^ 2. EOS 5D Mk2 có cảm biến 35mm với 21 MP. Mật độ của nó là 21e6 / (36 x 24) = ~ 24Kpix / mm ^ 2. Do đó, các giác quan 5D2 lớn gấp đôi các giác quan của 7D và do đó miễn nhiễm với tiếng ồn hơn.

Thảo luận thêm về ảnh hưởng của mật độ đến chất lượng có thể được tìm thấy ở đây .

(*) cảm biến tuyến tính, giống như trong máy quét đường, có thể có các giác quan được sắp xếp trong một dòng và do đó mật độ là số pixel trên mỗi đơn vị chiều dài.

(**) Các cách sắp xếp các giác quan khác tồn tại, đáng chú ý là các cảm biến SuperCCD của Fugi trong đó các giác quan không được đặt trong một ma trận thông thường, mà như một chồng chéo. Tuy nhiên, số học cho mật độ pixel vẫn được áp dụng ở đây.