Turg Mobiiltelefonid täis tohutu eraldusvõimega kaameratega mudeleid. Neid on isegi suhteliselt odavad nutitelefonid sensoritega eraldusvõimega 16-20 megapikslit. Teadmatu ostja ajab taga “lahedat” kaamerat ja eelistab suurema kaamera eraldusvõimega telefoni. Ta ei saa isegi aru, et on turundajate ja müüjate õnge langemas.

Mis on luba?

Kaamera eraldusvõime on parameeter, mis näitab pildi lõplikku suurust. See määrab ainult selle, kui suur on saadud pilt, st selle laius ja kõrgus pikslites. Tähtis: pildi kvaliteet ei muutu. Foto võib osutuda madala kvaliteediga, kuid eraldusvõime tõttu suureks.

Eraldusvõime ei mõjuta kvaliteeti. Nutitelefoni kaamera interpolatsiooni kontekstis oli seda võimatu mainimata jätta. Nüüd saate asuda otse asja juurde.

Mis on kaamera interpolatsioon telefonis?

Kaamera interpolatsioon on pildi eraldusvõime kunstlik suurendamine. See on pilt, mitte see tähendab, et see on spetsiaalne tarkvara, tänu millele interpoleeritakse 8-megapikslise eraldusvõimega pilt 13-megapiksliseks või enamaks (või vähemaks).

Kui tuua analoogia, siis kaamera interpolatsioon sarnaneb binokliga. Need seadmed suurendavad pilti, kuid ei muuda seda paremaks ega detailsemaks. Seega, kui telefoni tehnilistes andmetes on näidatud interpolatsioon, võib kaamera tegelik eraldusvõime olla väidetust madalam. See pole hea ega halb, see lihtsalt on.

Milleks see mõeldud on?

Interpolatsioon leiutati pildi suuruse suurendamiseks, ei midagi enamat. Nüüd on see turundajate ja tootjate trikk, kes üritavad toodet müüa. Need näitavad reklaamplakatil suurel hulgal telefoni kaamera eraldusvõimet ja positsioneerivad selle eeliseks või millekski heaks. Eraldusvõime ise mitte ainult ei mõjuta fotode kvaliteeti, vaid seda saab ka interpoleerida.

Sõna otseses mõttes 3-4 aastat tagasi jahtisid paljud tootjad megapikslite arvu ja üritasid neid mitmel viisil oma nutitelefonidesse toppida, anduritesse võimalikult palju. suur hulk. Nii ilmusid 5, 8, 12, 15, 21-megapikslise eraldusvõimega kaameratega nutitelefonid. Samal ajal said nad pildistada nagu kõige odavamad suuna-ja-tulista kaamerad, kuid kui ostjad nägid kleebist “18 MP kaamera”, tekkis neil kohe soov selline telefon osta. Interpolatsiooni tulekuga on selliste nutitelefonide müümine muutunud lihtsamaks tänu võimalusele lisada kaamerale kunstlikult megapiksleid. Muidugi hakkas fotode kvaliteet aja jooksul paranema, kuid kindlasti mitte eraldusvõime või interpolatsiooni tõttu, vaid sensori ja tarkvara arendamise loomuliku arengu tõttu.

Tehniline pool

Mis on kaamera interpolatsioon telefonis tehniliselt, kuna kogu ülaltoodud tekst kirjeldas ainult põhiideed?

Spetsiaalse tarkvara abil “joonitakse” pildile uued pikslid. Näiteks pildi 2-kordseks suurendamiseks lisatakse pildil iga pikslirea järel uus rida. Selle uue rea iga piksel on täidetud värviga. Täitevärv arvutatakse spetsiaalse algoritmi abil. Kõige esimene viis on valada uus rida värvid, mis on lähimatel pikslitel. Sellise töötlemise tulemus on kohutav, kuid see meetod nõuab minimaalselt arvutustoiminguid.

Enamasti kasutatakse teist meetodit. See tähendab, et algsele pildile lisatakse uued pikslite read. Iga piksel on täidetud värviga, mis omakorda arvutatakse naaberpikslite keskmisena. See meetod annab paremaid tulemusi, kuid nõuab rohkem arvutustoiminguid.

Õnneks on kaasaegsed mobiiliprotsessorid kiired ja praktikas ei märka kasutaja, kuidas programm pilti redigeerib, püüdes selle suurust kunstlikult suurendada.

On palju täiustatud interpoleerimismeetodeid ja algoritme, mida pidevalt täiustatakse: värvidevahelise ülemineku piirid paranevad, jooned muutuvad täpsemaks ja selgemaks. Pole tähtis, kuidas kõik need algoritmid on üles ehitatud. Kaamera interpoleerimise idee on banaalne ja tõenäoliselt lähitulevikus ei rakendata. Interpoleerimine ei saa muuta pilti detailsemaks, lisada uusi detaile ega parandada seda muul viisil. Vaid filmides selgub peale paari filtri rakendamist väike udune pilt. Praktikas seda juhtuda ei saa.

Kas vajate interpoleerimist?

Paljud kasutajad küsivad teadmatusest erinevates foorumites küsimusi kaamera interpoleerimise kohta, uskudes, et see parandab piltide kvaliteeti. Tegelikult interpoleerimine mitte ainult ei paranda pildi kvaliteeti, vaid võib seda isegi halvendada, sest fotodele lisandub uusi piksleid ja täitevärvide mitte alati täpse arvutuse tõttu võib foto olla ebatäpne. alad ja teralisus. Selle tulemusena langeb kvaliteet.

Nii et interpolatsioon telefonis on turundustrikk, mis on täiesti ebavajalik. See võib suurendada mitte ainult foto eraldusvõimet, vaid ka nutitelefoni enda maksumust. Ärge langege müüjate ja tootjate trikkide alla.

Andurid on seadmed, mis tuvastavad ainult halltoonid (valguse intensiivsuse gradatsioonid – täiesti valgest täiesti mustani). Et võimaldada kaameral värve eristada, rakendatakse ränile fotolitograafia protsessi abil rida värvifiltreid. Mikroläätsi kasutavates andurites asetatakse läätsede ja fotodetektori vahele filtrid. Skannerites, mis kasutavad trilineaarseid CCD-sid (kolm kõrvuti asetatud CCD-d, mis reageerivad vastavalt punasele, sinisele ja rohelised värvid) või tipptasemel digikaamerad ah, kus kasutatakse ka kolme andurit, filtreerib iga andur kindlat värvi valgust. (Pange tähele, et mõned mitme sensoriga kaamerad kasutavad mitme filtrivärvi kombinatsiooni standardse kolme asemel). Kuid ühe anduriga seadmete puhul, nagu enamiku tarbijatele mõeldud digikaamerate puhul, kasutatakse erinevate värvide töötlemiseks värvifiltri massiive (CFA).

Selleks, et igal pikslil oleks oma põhivärv, asetatakse selle kohale vastavat värvi filter. Footonid läbivad enne pikslini jõudmist kõigepealt filtri, mis edastab ainult oma värvi laineid. Erineva pikkusega valgus lihtsalt neeldub filtrisse. Teadlased on kindlaks teinud, et mis tahes värvi spektris on võimalik saada vaid mõne põhivärvi segamisel. RGB mudelis on kolm sellist värvi.

Iga rakenduse jaoks töötatakse välja oma värvifiltrite massiivid. Kuid enamikus digikaamera andurites on filtrimassiivid kõige populaarsemad värvi mudel Bayeri muster. Selle tehnoloogia leiutas 70ndatel Kodak, kui nad uurisid ruumilist eraldatust. Selles süsteemis on filtrid paigutatud ruudukujuliselt ja roheliste filtrite arv on kaks korda suurem kui punaseid või siniseid filtreid. Paigutus on selline, et punased ja sinised filtrid asuvad roheliste vahel.

Selline kvantitatiivne suhe on seletatav inimsilma ehitusega – see on rohelise valguse suhtes tundlikum. Ja malelaua muster tagab, et pildid on sama värvi olenemata sellest, kuidas hoiate kaamerat (vertikaalselt või horisontaalselt). Selliselt andurilt infot lugedes kirjutatakse värvid järjestikku ridadesse. Esimene rida peaks olema BGBGBG, järgmine rida GRGRGR jne. Seda tehnoloogiat nimetatakse järjestikuseks RGB-ks.

CCD-kaamerates ühendatakse kõik kolm signaali mitte anduril, vaid kujutise moodustamise seadmes pärast signaali konverteerimist analoogist digitaalseks. CMOS-andurites võib see joondamine toimuda otse kiibil. Mõlemal juhul interpoleeritakse iga filtri põhivärvid matemaatiliselt naaberfiltrite värvide põhjal. Pange tähele, et igal pildil on enamik punkte põhivärvide segud ja ainult vähesed kujutavad endast puhast punast, sinist või rohelist.

Näiteks selleks, et määrata naaberpikslite mõju keskpiksli värvile, töödeldakse lineaarse interpoleerimise käigus pikslite maatriksit suurusega 3x3. Võtame näiteks lihtsaima korpuse – kolm pikslit – sinise, punase ja sinise filtriga, mis asuvad ühel real (BRB). Oletame, et proovite saada punase piksli värviväärtust. Kui kõik värvid on võrdsed, arvutatakse keskpiksli värvus matemaatiliselt nii, et kaks osa sinist ja üks osa punast. Tegelikult on isegi lihtsad lineaarsed interpoleerimisalgoritmid palju keerukamad, võttes arvesse kõigi ümbritsevate pikslite väärtusi. Kui interpolatsioon on halb, ilmuvad värvimuutuste piiridele sakilised servad (või ilmuvad värviartefaktid).

Pange tähele, et sõna "eraldusvõime" kasutatakse digitaalgraafika valdkonnas valesti. Fotograafia ja optikaga kursis olevad puristid (või pedandid, kumba eelistate) teavad, et eraldusvõime mõõdab inimsilma või instrumendi võimet eristada üksikuid jooni eraldusvõime ruudustikul, nagu allpool näidatud ISO ruudustik. Kuid arvutitööstuses on tavaks nimetada pikslite arvu ja kuna see nii on, siis lähtume sellest kokkuleppest ka meie. Lõppude lõpuks nimetavad isegi arendajad eraldusvõimet anduri pikslite arvuks.

Kas loeme?

Pildifaili suurus sõltub pikslite arvust (eraldusvõime). Mida rohkem piksleid, seda suurem on fail. Näiteks VGA-standardsete andurite pilt (640x480 või 307200 aktiivset pikslit) võtab tihendamata kujul enda alla umbes 900 kilobaiti. (307200 pikslit 3 baiti (R-G-B) = 921600 baiti, mis on ligikaudu 900 kilobaiti) 16 MP sensori pilt võtab enda alla umbes 48 megabaiti.

Näib, et pole olemas sellist asja nagu sensoris olevate pikslite arvu loendamine, et määrata saadud pildi suurus. Kaameratootjad esitavad aga hunniku erinevaid numbreid ja iga kord väidavad, et see on kaamera tegelik eraldusvõime.

Pikslite koguarv sisaldab kõiki anduris füüsiliselt eksisteerivaid piksleid. Kuid aktiivseks peetakse ainult neid, kes osalevad pildi saamisel. Umbes viis protsenti kõigist pikslitest ei aita pildile kaasa. See on kas defektsed pikslid või pikslid, mida kaamera kasutab muuks otstarbeks. Näiteks võivad tumevoolu taseme või kaadri vormingu määramiseks olla maskid.

Raami formaat on suhe anduri laiuse ja kõrguse vahel. Mõnes anduris, näiteks eraldusvõimega 640x480, on see suhe 1,34:1, mis ühtib enamiku arvutimonitoride kaadrivorminguga. See tähendab, et selliste andurite loodud pildid mahuvad täpselt monitori ekraanile ilma eelneva kärpimiseta. Paljudes seadmetes vastab kaadri formaat traditsioonilise 35 mm filmi formaadile, kus suhe on 1: 1,5. See võimaldab teha standardse suuruse ja kujuga pilte.

Eraldusvõime interpolatsioon

Välja arvatud optiline eraldusvõime(pikslite tegelik võime reageerida footonitele), on ka eraldusvõime, mida suurendab tarkvara ja riistvara, kasutades interpoleerimisalgoritme. Sarnaselt värvide interpolatsiooniga analüüsib eraldusvõime interpolatsioon naaberpikslite andmeid matemaatiliselt. Sel juhul luuakse interpoleerimise tulemusena vaheväärtused. See uute andmete "rakendamine" saab toimuda üsna sujuvalt, kusjuures interpoleeritud andmed on kusagil tegelike optiliste andmete vahepeal. Kuid mõnikord võib sellise toimingu ajal ilmneda mitmesuguseid häireid, artefakte ja moonutusi, mille tagajärjel pildi kvaliteet ainult halveneb. Seetõttu usuvad paljud pessimistid, et eraldusvõime interpoleerimine ei ole üldsegi viis pildikvaliteedi parandamiseks, vaid ainult failide arvu suurendamise meetod. Seadme valimisel pöörake tähelepanu sellele, milline eraldusvõime on näidatud. Ärge olge kõrge interpoleeritud eraldusvõime pärast liiga põnevil. (See on märgitud kui interpoleeritud või täiustatud).

Teine pilditöötlusprotsess tarkvara tasemel on aladiskreetimine. Põhimõtteliselt on see interpolatsiooni pöördprotsess. See protsess viiakse läbi pilditöötluse etapis pärast andmete teisendamist analoogist digitaalne vaade. See eemaldab andmed erinevatelt pikslitelt. CMOS-andurite puhul saab seda toimingut teha kiibil endal, keelates ajutiselt teatud piksliridade lugemise või lugedes andmeid ainult valitud pikslitelt.

Alladiskreetimine täidab kahte funktsiooni. Esiteks andmete tihendamiseks - rohkemate hetktõmmiste salvestamiseks teatud suurusega mällu. Mida väiksem on pikslite arv, seda väiksem on faili suurus ja seda rohkem pilte mahub mälukaardile või salvestusruumi. sisemälu seadmeid ja seda harvemini peate fotosid arvutisse alla laadima või mälukaarte vahetama.

Selle protsessi teine ​​funktsioon on kindla suurusega kujutiste loomine konkreetsetel eesmärkidel. 2MP sensoriga kaamerad on üsna võimelised tegema tavalist 8x10-tollist fotot. Kuid kui proovite sellist fotot postiga saata, suurendab see märgatavalt kirja suurust. Downsampling võimaldab pilti töödelda nii, et see sõprade monitoridel normaalne välja näeks (kui just detaili ei sihi) ja samal ajal saadab selle piisavalt kiiresti ka aeglase ühendusega masinatel.

Nüüd, kus oleme kursis sensori tööpõhimõtetega ja teame, kuidas pilt tekib, vaatame veidi sügavamale ja puudutame digifotograafias ettetulevaid keerukamaid olukordi.

Kaamera interpolatsioon on pildi eraldusvõime kunstlik suurendamine. See on pilt, mitte maatriksi suurus. See tähendab, et see on spetsiaalne tarkvara, tänu millele interpoleeritakse 8-megapiksline pilt 13-megapiksliseks või enamaks (või vähemaks). Kui kasutada analoogiat, siis kaamera interpolatsioon on nagu suurendusklaas või binokkel. Need seadmed suurendavad pilti, kuid ei muuda seda paremaks ega detailsemaks. Seega, kui telefoni tehnilistes andmetes on näidatud interpolatsioon, võib kaamera tegelik eraldusvõime olla väidetust madalam. See ei ole hea ega halb, see lihtsalt on.

Interpolatsioon leiutati pildi suuruse suurendamiseks, ei midagi enamat. Nüüd on see turundajate ja tootjate trikk, kes üritavad toodet müüa. Need näitavad reklaamplakatil suurel hulgal telefoni kaamera eraldusvõimet ja positsioneerivad selle eeliseks või millekski heaks. Eraldusvõime ise mitte ainult ei mõjuta fotode kvaliteeti, vaid seda saab ka interpoleerida.

Sõna otseses mõttes 3-4 aastat tagasi ajasid paljud tootjad taga megapikslite arvu ja üritasid erinevatel viisidel oma nutitelefonidesse võimalikult palju megapiksleid sisaldavaid andureid toppida. Nii ilmusid 5, 8, 12, 15, 21-megapikslise eraldusvõimega kaameratega nutitelefonid. Samal ajal said nad pildistada nagu kõige odavamad suuna-ja-tulista kaamerad, kuid kui ostjad nägid kleebist “18 MP kaamera”, tekkis neil kohe soov selline telefon osta. Interpolatsiooni tulekuga on selliste nutitelefonide müümine muutunud lihtsamaks tänu võimalusele lisada kaamerale kunstlikult megapiksleid. Muidugi hakkas fotode kvaliteet aja jooksul paranema, kuid kindlasti mitte eraldusvõime või interpolatsiooni tõttu, vaid sensori ja tarkvara arendamise loomuliku arengu tõttu.

Mis on kaamera interpolatsioon telefonis tehniliselt, kuna kogu ülaltoodud tekst kirjeldas ainult põhiideed?

Spetsiaalse tarkvara abil “joonitakse” pildile uued pikslid. Näiteks pildi 2-kordseks suurendamiseks lisatakse pildil iga pikslirea järel uus rida. Selle uue rea iga piksel on täidetud värviga. Täitevärv arvutatakse spetsiaalse algoritmi abil. Kõige esimene viis on täita uus rida lähimate pikslite värvidega. Sellise töötlemise tulemus on kohutav, kuid see meetod nõuab minimaalselt arvutustoiminguid.

Enamasti kasutatakse teist meetodit. See tähendab, et algsele pildile lisatakse uued pikslite read. Iga piksel on täidetud värviga, mis omakorda arvutatakse naaberpikslite keskmisena. See meetod annab paremaid tulemusi, kuid nõuab rohkem arvutustoiminguid. Õnneks on kaasaegsed mobiiliprotsessorid kiired ja praktikas ei märka kasutaja, kuidas programm pilti redigeerib, püüdes selle suurust kunstlikult suurendada. nutitelefoni kaamera interpoleerimine Seal on palju täiustatud interpoleerimismeetodeid ja algoritme, mida pidevalt täiustatakse: värvidevahelise ülemineku piirid paranevad, jooned muutuvad täpsemaks ja selgemaks. Pole tähtis, kuidas kõik need algoritmid on üles ehitatud. Kaamera interpoleerimise idee on banaalne ja tõenäoliselt lähitulevikus ellu ei lähe. Interpoleerimine ei saa muuta pilti detailsemaks, lisada uusi detaile ega parandada seda muul viisil. Vaid filmides selgub peale paari filtri rakendamist väike udune pilt. Praktikas seda juhtuda ei saa.
.html

Nutitelefonil on 8 MPix kaamera. Mida tähendab interpolatsioon kuni 13 MPix?

Head päeva.

See tähendab, et teie nutitelefon venitab 8 MPix kaameraga tehtud foto/pildi 13 MPix-ni. Ja seda tehakse tegelike pikslite lahku nihutamisega ja täiendavate lisamisega.

Kuid kui võrrelda 13 MP ja 8 MP interpolatsiooniga pildi/foto kvaliteeti 13-ga, siis on teise kvaliteet märgatavalt halvem.

Lihtsamalt öeldes lisab nutikas protsessor foto loomisel maatriksi aktiivsetele pikslitele omad pikslid, justkui arvutaks pildi ja joonistab selle suuruseks 13 megapikslit Väljundiks on maatriks 8 ja a 13-megapikslise eraldusvõimega foto Kvaliteet sellest palju ei parane.

See tähendab, et kaamera suudab pildistada eraldusvõimega kuni 8 MPIX, kuid tarkvaras suudab see fotosid suurendada kuni 12 MPIX. See tähendab, et see suurendab seda programmiliselt, kuid pilt ei muutu kvaliteetsemaks, pilt jääb ikkagi täpselt 8 MPIX. See on puhtalt tootja nipp ja sellised nutitelefonid on kallimad.

See kontseptsioon eeldab, et teie seadme kaamera pildistab endiselt eraldusvõimega 8 MPIX, kuid nüüd on tarkvaras võimalik seda suurendada 13 MPIX-ni. Samas kvaliteet paremaks ei muutu. Lihtsalt pikslite vaheline ruum ummistub, see on kõik.

See tähendab, et teie kaameras, nagu oli 8 MPIX-i, jäävad need samaks - ei rohkem ega vähem ja kõik muu on turundustrikk, inimeste teaduslik lollitamine eesmärgiga müüa toodet kõrgema hinnaga ja mitte midagi. rohkem. See funktsioon väärtusetu, interpoleerimise käigus kaob foto kvaliteet.

Peal Hiina nutitelefonid Seda kasutatakse nüüd kogu aeg, lihtsalt 13MP kaamerasensor maksab palju rohkem kui 8MP, seepärast määratigi 8MP, aga kaamerarakendus venitab saadud pilti, mille tulemusel on nende 13MP kaamerate kvaliteet kõrgem. on märgatavalt halvem, kui vaatate algset eraldusvõimet.

Minu meelest pole sellest funktsioonist üldse kasu, kuna 8MP on nutitelefoni jaoks põhimõtteliselt täiesti piisav, mulle piisab 3MP-st, peaasi, et kaamera ise kvaliteetne oleks.

Kaamera interpoleerimine on tootja nipp, mis paisutab kunstlikult nutitelefoni hinda.

Kui sul on 8 MPIX kaamera, siis interpoleerimine ei paranda foto kvaliteeti, see tõstab lihtsalt foto suuruse 13 megapikslini.

Fakt on see, et selliste telefonide tegelik kaamera on 8 megapikslit. Kuid sisemiste programmide abil venitatakse pilte 13 megapikslini. Tegelikult ei saavuta see tegelikku 13 megapikslit.

Megapiksline interpolatsioon on pildi tarkvaraline hägustamine. Pärispikslid liigutatakse üksteisest eemale ja nende vahele lisatakse täiendavad pikslid, kusjuures värvide keskmise väärtuse värv nihutatakse lahku. Jama, enesepettus, mida kellelegi pole vaja. Kvaliteet ei parane.

• Interpoleerimine on vaheväärtuste leidmise meetod

  Kui see kõik tõlgitakse teie küsimusele sobivasse inimlikumasse keelde, saate järgmise:

  • Tarkvara suudab töödelda (suurendada, venitada)) faile kuni 13 MPIX.

Kuni 13 MPix – see võib olla 8 päris MPix, nagu teie oma. Või 5 päris MPix. Tarkvara kaamera interpoleerib kaamera graafilist väljundit kuni 13 MPix, mitte täiustades pilti, vaid suurendades seda elektrooniliselt. Lihtsamalt öeldes, nagu suurendusklaas või binokkel. Kvaliteet ei muutu.