Сенсор камеры, неважно профессиональной или телефонной, состоит из светочувствительных элементов, которые называют пикселями. Пиксели чаще всего строятся столбиками и рядами, образуя плоскость. Если вкратце, один пиксель отвечает за одну точку сделанной сенсором фотографии.
Как считают пиксели?
Количество пикселей в сенсорах сегодня исчисляется миллионами, что для удобства и солидности звучания превращается в приставку «мега». Поскольку эти миллионы удобно выстроены по сетке, то их очень легко считать. Берем количество пикселей по горизонтали и умножаем на количество пикселей по вертикали.
Дальше делим на миллион, округляем в выгодную сторону и подписываем итог как мегапиксели. Понятно, что большее количество точек сформируют более детальное изображение, из чего и растут ноги кучи рекламных мифов о мегапикселях. Но если отойти от идеального маркетингового мира в сторону реальности, всё становится сложнее.
Уникальные технологии в смартфонах
Профессиональный стандарт в мире фото и гибридных камер сегодня — полнокадровый сенсор размером 36х24 мм. Самыми многомегапиксельными камерами на рынке являются Canon EOS R5 с 45 Мп, Nikon на линейке Z7 с 45,5 Мп, линейка Sony a7R, выросшая за четыре поколения до 61 Мп, несколько Leica, добивающихся до 47 Мп и такой же Panasonic. Также следует упомянуть старые зеркалки: Canon EOS на линейке 5DS с 50 Мп, Nikon D850 с 46 Мп, Sony 99 II с 42 Мп. Если пойти в сегмент более крупных матриц, то можно найти среднеформатные фотоаппараты со 100 Мп сенсорами.
При этом далеко не всем нужно столько мегапикселей: ведь чем меньше пикселей на сенсоре того же размера, тем крупнее сам пиксель. Принято считать, что чем крупнее пиксели, тем лучше камера себя покажет в условиях недостаточной освещенности. Но как показывают тесты, на практике это легко нивелируется повышенной детализацией многомегапиксельности.
Из реальных проблем тут только огромный размер файлов, который заставляет покупать более дорогие карты памяти и кучу накопителей для хранения быстрорастущего архива фотографий. Многим пользователям супердетальность нужна не всегда. Например, ежедневные фото для родственников, которые будут единожды просмотрены в мессенджере, разумно уменьшить прямо при отправке до 1 Мп. Если мессенджер не предоставляет такую услугу, то за короткое время сообщения заполнят всю доступную память смартфона.
Как же так получается, что самые популярные сценарии требуют 1-2 Мп, фотоаппараты не стыдятся предложить 24 Мп, а производители смартфонов с крошечными сенсорами хвастаются камерами на 40, 64, 108 и скоро 200 Мп. Безусловно, мобильная фотография может предложить некоторые уникальные технологии, которые хотелось бы иметь и в больших камерах. Но неужели производители
профессионального оборудования не могут позволить себе таких матриц?
Мегапиксели в телефонах не такие, как в камерах, но и в камерах они не совсем такие, как может показаться. Проблема в том, что камеры — цветные, а пиксели в голом виде — нет. Пиксель умеет только накапливать фотоны, он ничего не знает про цвет. Поэтому если важно получить цветное изображение, пикселям устраивают разделение труда — над каждым из них располагают цветной фильтр, пропускающий только свою часть спектра. Для этого достаточно фильтров трех цветов: красного, зеленого и синего. Причем зеленых ставят в два раза больше, потому что к нему наше цветное зрение наиболее чувствительно.
Итого, одна полноценная ячейка цветного сенсора состоит из четырех пикселей, и это значит, что цветовое разрешение камеры в четверо ниже, чем написано на коробке. Например, по факту 60 Мп Sony имеет лишь 15 Мп честного цветного разрешения. Поэтому производители изобрели хитрый алгоритм так называемого демозаика, позволяющего с минимальными жертвами сохранять изначальное разрешение сенсора. Кое-как такой метод позволяет превратить 4 кастрированных пикселя в 4 почти полноценных.