Làm thế nào một máy ảnh có thể là cả 12MP và 1080p, khi 1920x1080 chỉ là 2.073.600?

Trong thông số kỹ thuật của một máy ảnh điện thoại thông minh sắp tới (nó là cái này , chỉ cần cho các hồ sơ), máy ảnh được mô tả như "12MP, 1080p".

Nhưng điều này không có nhiều ý nghĩa. Nếu máy ảnh là 1080p, tức là có khả năng FHD với độ phân giải 1920x1080 pixel, thì đây là 2073600 pixel, hoặc khoảng 2MP - ít hơn nhiều so với máy ảnh 12MP có thể đạt được về mặt kỹ thuật. Và với 12MP, máy ảnh này sẽ có khả năng chụp ảnh cao hơn UHD hoặc 4k (khoảng 4000x2000 pixel ~ 8MP) - vậy 12MP có nghĩa là chúng ta cũng có thể chụp ảnh với độ phân giải cao này?

Vì vậy, câu hỏi của tôi, làm thế nào để đọc thông số mâu thuẫn 12MP và 1080p này, và nếu điều đó không có nghĩa là độ phân giải cao nhất của hình ảnh là 1920x1080p, thì kích thước tối đa là gì?

Chỉ định 12MP thường được sử dụng để chỉ chụp ảnh tĩnh trong khi chỉ định 1080p đề cập đến video.

Cảm biến có 12 megapixel - đôi khi nhiều hơn một chút được che đi. Điều này có nghĩa là nó chụp ảnh 12 megapixel. Nhiều khả năng đây là hình ảnh tỷ lệ 4: 3 có nghĩa là khoảng 4000x3000px.

Video là một luồng hình ảnh, phổ biến nhất được quay từ 24 đến 60 FPS. Điều này có nghĩa là đối với cảm biến 12 MP, nó sẽ tạo ra 12 MP (giả sử RAW 8 bit vì đơn giản) mà ở 24 FPS là 12 x 24 = 288 MB / s. Đó thực sự là một lượng dữ liệu khổng lồ và đây là mức tối thiểu, vì độ sâu bit thường là 12 bit nên hơn 50%.

Có một số cách để làm việc với điều này. Một là có bộ xử lý có thể đọc lượng dữ liệu đó nhưng không xuất ra được, trong trường hợp đó, mỗi khung hình 12 MP được thu nhỏ xuống khoảng 2 MP và sau đó bộ xử lý mã hóa và ghi vào thẻ nhớ. Điều này cho phép bạn có được video 1080p rộng bằng hình ảnh 12 MP. Đây là cách thực hiện phổ biến nhất.

Một cách thực hiện khác là lấy một vùng cắt của hình ảnh. Điều này cực kỳ phổ biến với video 4K vì rất ít cảm biến và bộ xử lý có thể xử lý dữ liệu đó ở 30 FPS. Nhược điểm của điều này là góc nhìn giảm dần. Bao nhiêu phụ thuộc vào độ phân giải cảm biến; đối với 12 MP, nó sẽ rất nhỏ vì 4000x3000 không rộng hơn 3840x2160. Đối với cảm biến 16 hoặc 20 MP, nó có thể lên tới 1.3X. Lưu ý rằng video HD và 4K có tỷ lệ khung hình 16: 9, do đó, ngay cả trên cảm biến 12 MP, sẽ có một lượng lớn ảnh cắt dọc.

Một số cảm biến có mạch bổ sung giúp chúng có thể xuất ra các pixel đã được đánh dấu mà sau đó phải được điều chỉnh lại thành độ phân giải video mong muốn. Vì vậy, giả sử một cảm biến 12 MP với độ phân giải 4000x3000px có thể tạo ra 2000x1500, sau đó sẽ được ghép lại hoặc cắt thành 1080p. Bằng cách này, người ta không cần đọc nhanh như vậy và có thể sử dụng bộ xử lý ít mạnh hơn.

Cảm biến CMOS - loại phổ biến nhất hiện nay - cũng có thể thực hiện đọc pixel ngẫu nhiên để chúng có thể lấy mẫu pixel từ một khu vực rộng lớn của cảm biến, bỏ qua một số ở giữa. Điều này dẫn đến một số hiện vật nhất định, đặc biệt là moire .

1080p đề cập đến video: quét liên tục 1920 × 1080 . Điện thoại có khả năng hình ảnh tĩnh 12 Mpixel nhưng chỉ có video 1080p. (Điều này khá điển hình; cần nhiều khả năng xử lý hơn để quay video ở độ phân giải nhất định so với chụp ở độ phân giải đó.)

Sự khác biệt là hình ảnh video được xử lý từ các khung hình tĩnh. Tốc độ truyền dữ liệu cho độ phân giải cảm biến đầy đủ (tức là 12 Mp) sẽ quá cao so với sử dụng thông thường và không có tiêu chuẩn nào cho video đó. Chúng tôi hầu như không sử dụng đầy đủ video 1080p.

Vì vậy, phần cứng trong điện thoại của bạn thực hiện chia tỷ lệ chuyên biệt và rất nhanh cho từng khung hình video từ mức 12Mp đầy đủ xuống 1080p tiêu chuẩn (hoặc bất cứ điều gì bạn chỉ định). Khung video đó sau đó được mã hóa bằng cách sử dụng codec cần thiết (thường là bằng phần cứng chuyên dụng nhanh) để tạo thành một luồng video nhỏ gọn.