Важны ли мегапиксели?

Цифровая фотография развивается стремительными темпами. Ведь буквально пять-семь лет назад мы ещё не могли представить себе 6-8-мегапиксельные фотокамеры, а уже сейчас 12-мегапиксельные «мыльницы» давно не редкость. Ведущие производители каждые полгода обновляют линейки своих цифровых камер, и конечно же очередная новинка по заверениям создателей имеет больше мегапикселей чем предыдущие модели. Из-за такой политики в среде пользователей прочно внедрилось мнение что, чем большим количеством мегапикселей наделена камера, тем она круче, а на вопрос «Какая матрица у вашего фотоаппарата» в качестве ответа пользователь обычно указывает количество мегапикселей.

А ведь ответ на этот вопрос должен быть более развёрнутым, при этом роль мегапикселей в нём — абсолютно не первостепенная. Гораздо важным качеством фотокамеры является физический размер матрицы. Если вы упустили этот момент при покупке, взгляните в прилагаемую к устройству инструкцию. Размер матрицы обозначается в виде дроби и измеряется дюймах, например 1/2,5” и т.д. Мы обойдём стороной откуда взялось дробное обозначение и измерение в дюймах, а лишь приведём таблицу с размерами самых распространённых матриц:

Согласно таблице видно, что матрицы компактных камер как минимум в 5-6 раз меньше, чем у зеркальных камер, и в 20 раз меньше по сравнению с кадром фотоплёнки. Так почему же так важен размер матрицы?

Прежде всего рассмотрим строение матрицы.

Матрица представляет собой множество мельчайших детекторов света, которые преобразовывают попадающий на них свет в электрический импульс. Эти детекторы также называются пикселями. Как правило, в технических характеристиках фотоаппарата указывается разрешение фотографии выдаваемое этим устройством, например 3872х2592. Эти числа указывают количество пикселей длинной и короткой сторон матрицы и если их перемножить, то получим разрешение данной цифровой матрицы — 10 мегапикселей.

Для того чтобы матрица могла видеть цвета, на её пиксели наносятся цветофильтры. Как мы знаем, практически любой цвет можно получить путём смешивания трёх основных цветов — красного, зелёного и синего. Поэтому, для соответствия пикселю определённому цвету, на него наносится фильтр соответствующего цвета, при этом фильтр будет пропускать фотоны света только конкретной длины. Световые волны другого цвета и длины к пикселю не пропускаются. В свою очередь на цветофильтр устанавливается микролинза, что делает пиксель похожим на бутерброд сложной конструкции, словно «нарезанный» из детектора света, цветофильтра и микролинзы.

Хорошо, но за счёт чего размер пикселя влияет на качество снимка? Ответ простой — чем меньшей площадью обладает пиксель, тем меньше света он захватывает и тем слабее будет электрический сигнал, из которого вследствии и складывается изображение. Особенно сильно влияет это на шумы, цветопередачу и динамический диапазон.

Пропорционально уменьшению размера пикселя, увеличивается шум, и именно поэтому у цифровых «зеркалок» изображение наименее шумное, а значит, более качественное. Для справедливости отметим что в создании шумов порой бывает виноват и выбранный режим чувствительности, но это тема отдельной статьи.

Матрицы большего размера выдают изображения с более реалистичной цветопередачей, особенно это заметно на участках снимков с человеческой кожей. Тогда как на камерах с небольшими матрицами, цвета в теневых участках пропадают.

Динамический диапазон — это свойство матрицы передавать с одинаковым качеством детальное изображение как светлых участков, так и затенённых. Проверить свою камеру на динамические возможности можно, например, сделав кадр с объектами находящимися под открытым солнцем и находящимися в тени. При этом фотоаппарат, может настроиться на ярко освещённый участок кадра, который в результате обилия фотонов получится хорошо проработанным, тогда как от объектов в тени на матрицу попадёт гораздо меньше фотонов и они могут получиться не очень чёткими, если вообще не размытыми. И чем меньше будут размеры пикселей вашей фотокамеры, тем меньше они смогут уловить свет, и тем больше усугубится вышеописанная ситуация.

Если же вы настроите свой фотоаппарат по предметам находящимся в тени, то от ярко освещённых объектов будет приходить избыток фотонов, что сделает часть снимка испорченным из-за возникшего эффекта пересвечивания.

Поэтому, чем шире будет динамический диапазон, тем лучшим качеством будут обладать ваши фотографии. При этом между величиной пикселя и шириной динамического диапазона существует прямая взаимосвязь: чем больше пиксель, тем больше он примет фотонов из тени, и раньше, чем соседний пиксель собирающий фотоны от освещённых предметов начнёт «пересвечиваться».

Отсюда вроде как напрашивается парадоксальный вывод, что чем больше у фотоаппарата мегапикселей, тем будет хуже. Не совсем так. Конечно, нельзя до бесконечности увеличивать их количество, при этом не увеличивая матрицу. Современная 12-мегапиксельная «мыльница» с матрицей 1/2,5” — это уже предел.

Проблема «гонки мегапикселей» определённо актуальна. Если у вашего фотоаппарата много мегапикселей — снимки архитектуры, природы или отдыха при благоприятной погоде однозначно будут получаться, даже если размер матрицы «не ахти». Но в условиях с недостаточной освещённостью, например в помещениях, больше подойдёт камера с большим размером матрицы.

Поэтому непосредственно перед покупкой задайтесь вопросом, какой жанр фотосъёмки для вас более предпочтительный. Ведь не стоит переплачивать за ненужные мегапиксели.