Không, vì bộ lọc của Bayer. Bạn thực sự sẽ cần khoảng 11 megapixel.
Bộ lọc của Bayer là gì
Cảm biến máy ảnh màu sử dụng bộ lọc của Bayer để chụp các màu khác nhau. Bộ lọc của Bayer giảm một nửa hiệu quả độ phân giải của cảm biến cho từng màu (mặc dù màu xanh lá cây chỉ còn lại một chút trong mẫu bảng kiểm tra).
Mỗi pixel trên cảm biến có thể chỉ chụp một trong hai màu đỏ, ánh sáng màu xanh lá cây hoặc màu xanh, nhưng không phải tất cả ba màu. Một thuật toán phần mềm cần nội suy dữ liệu sau này để xây dựng lại ảnh có độ phân giải đầy đủ với đầy đủ màu sắc.
Làm mất màu
Quá trình nội suy này (được gọi là khử màu ) sẽ khôi phục trực quan rất nhiều độ phân giải bị mất hiệu quả, khiến nó trông khá sắc nét trở lại, nhưng nó chỉ có thể làm như vậy bằng cách đoán khá thông minh. Nó không giống như khi bạn có thể chụp ảnh ở độ phân giải đầy đủ ở vị trí đầu tiên.
Ví dụ, trong khi khử màu khá tốt trong việc lấy lại độ sắc nét bị mất từ bộ lọc của Bayer, bất kỳ chi tiết đẹp nào như tóc, hoa văn giống như lược hoặc sọc mịn đều có thể bị răng cưa , có thể hiển thị dưới dạng các mẫu nhiễu đầy màu sắc:
( nguồn )
(Những hình ảnh này cho thấy các thuật toán khử màu rất kém vì mục đích minh họa. Máy ảnh hiện đại - thậm chí cả điện thoại di động - sử dụng các thuật toán thông minh hơn nhiều.)
Các thuật toán khử màu hiện đại khá thông minh và có thể giảm thiểu ảnh hưởng của răng cưa, nhưng nó vẫn không thể giữ được chi tiết tốt. Một hàng rào picket ở xa được chụp trên cảm biến màu 1920x1080 sẽ giữ độ phân giải kém hiệu quả hơn so với hình ảnh RGB 1920x1080 do máy tính tạo ra hoặc thu nhỏ từ cảm biến lớn hơn hoặc quét trên máy quét.
Điều này ảnh hưởng đến độ phân giải như thế nào
(và cách tôi đưa ra con số "11 megapixel")
Độ phân giải hiệu quả của hình ảnh thu được sau khi khử màu trông không giống một nửa độ phân giải mà cảm biến yêu cầu, bởi vì lợi ích đạt được từ thói quen khử màu thông minh và thực tế là kênh màu xanh lá cây, tương quan tốt với độ chói, có nhiều hơn độ phân giải hơn các màu khác.
Nhưng nó vẫn cần phải được thu hẹp 50% để loại bỏ bất kỳ tổn thất nào do nội suy. Nếu bạn thực sự muốn đảm bảo rằng hình ảnh của mình là "độ phân giải đầy đủ", không bị mất chi tiết do nội suy, bạn sẽ cần phải có cảm biến màu với độ phân giải gấp đôi bạn muốn, theo cả chiều ngang và chiều dọc, sau đó lấy mẫu lại hình ảnh thu được đến 50%.
Để thu được độ phân giải hiệu quả 1920x1080, một cảm biến camera màu (với bộ lọc của Bayer, bao gồm 99% cảm biến camera màu) sẽ cần phải có độ phân giải gấp đôi: 3840x2160. Đó là hơn 8.2 megapixel. Do cắt xén cảm biến (một lần nữa do phương pháp khử màu của máy ảnh), bạn chắc chắn cần khoảng 8,8 megapixel để chắc chắn.
Và đó là nếu cảm biến của bạn có tỷ lệ khung hình 16: 9 hoàn hảo. Nếu cảm biến của bạn có tỷ lệ khung hình 3: 2, bạn cần khoảng 10,7 megapixel để chụp ảnh 3840x2160, bao gồm các khu vực bị loại bỏ ở trên cùng và dưới cùng để bù cho tỷ lệ khung hình và một đường viền nhỏ để giải thích cho bất kỳ vụ cắt giảm nào .
Cảm biến không có bộ lọc của Bayer
Trong khi 99% cảm biến máy ảnh màu sử dụng bộ lọc của Bayer, có một số sử dụng bố cục pixel thay thế, nhưng nguyên tắc là như vậy.
Ngoài ra còn có một số cảm biến màu hoàn toàn không cần bộ lọc màu, chẳng hạn như cảm biến Fovean X3 , nhưng chúng vẫn cực kỳ hiếm và có vấn đề riêng. Các nhà sản xuất cũng có xu hướng nói dối về số lượng pixel của họ (để có thể cạnh tranh với các cảm biến sử dụng bộ lọc của Bayer, trong đó số pixel luôn nghe ấn tượng hơn nhiều so với thực tế do bộ lọc được mô tả ở trên).
Một lựa chọn khác được sử dụng bởi một số máy quay video chuyên nghiệp đắt tiền là có ba cảm biến hoàn toàn riêng biệt, một cảm biến cho mỗi màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam và sử dụng bộ tách ánh sáng để ném cùng một hình ảnh lên cả ba. Rõ ràng điều này không thể tồn tại trong máy ảnh DSLR hoặc máy ảnh compact hoặc bất kỳ loại máy ảnh tĩnh thông thường nào của người tiêu dùng. Nhưng nó có thể giải thích tại sao số pixel trên cảm biến của máy quay video chuyên nghiệp không thể so sánh với cảm biến trên máy ảnh DSLR.
Nhưng dù sao video cũng sử dụng mẫu phụ sắc độ!
(Chỉ dành cho những người có đầu óc kỹ thuật)
Mặc dù video (và đôi khi JPEG) sử dụng lấy mẫu phụ sắc độ, nó vẫn cần kênh độ chói để giữ độ phân giải đầy đủ. Trong một hình ảnh từ cảm biến của Bayer, kênh độ chói vẫn cần được tính toán bằng cách sử dụng quá trình nội suy, mặc dù với thuật toán khử màu tốt, nó có thể tiếp cận độ phân giải đầy đủ do sự tương quan cao giữa độ chói và kênh màu xanh lá cây trong hầu hết Nội dung.