Хорошее разрешение камеры

Хорошее разрешение камеры

Съемка камерой мобильного телефона (смартфона). Параметры камер мобильных телефонов. Основные характеристики, проблемы и примеры дефектов на снимках . Как выбрать смартфон с хорошей камерой?

Съемка на камеру мобильного телефона (смартфона) прочно вошла в нашу жизнь. Многие пользователи смартфонов считают, что «обычный» фотоаппарат им уже просто не нужен, достаточно иметь смартфон с хорошей камерой.

Но вот вопрос — какую камеру смартфона считать «хорошей»? Или всегда ли она сможет заметить хотя бы простенькую «цифромыльницу»?

Давайте рассмотрим этот вопрос с точки зрения характеристик камер, их особенностей, а также типичных проблем и ошибок, приводящих к потере качества фотографий и видео, снятых с «мобильника». Постараемся это сделать без излишней научной «заумности», на простом и понятном языке.

При этом разделим параметры камер мобильных телефонов на две группы: параметры фотоматриц и параметры объективов.

Физические принципы цифровой фотографии

Физические принципы цифровой фотосъемки почти не отличаются от работы фотоэлемента из школьного курса физики. Свет, падающий на чувствительную поверхность (которая является первым электродом), выбивает из неё электроны, которые достигают второго электрода. В результате между ними возникает разность потенциалов, которая считывается и отправляется на обработку. А этот фотоэлемент является ни чем иным, как элементарным пикселем датчика изображения. Эти пиксели объединены в матрицу, а их количество представляет собой то самое число мегапикселей, которое мы видим на упаковке смартфона или фотоаппарата.
Правда, на самом деле пикселей там в три раза больше, потому что в цветной фотографии каждый пиксель образуют три датчика, чувствительных к разным цветам: красному, зеленому, синему ( RGB в буржуйской терминологии).

Итак, всё с виду хорошо и гладко. Откуда же возникают дефекты изображения?

Объективные причины — электрические шумы в матрице и недостаток её динамического диапазона; а также погрешности объектива, формирующие на матрице неточную картинку реального мира.

Субъективные причины — «дрожание» камеры фотографа (особенно это серьезно при слабом освещении), ошибочная фокусировка, ошибки при выборе экспокоррекции и т.п.

В отдельных случаях дефекты изображения, возникшие вследствие реальных физических причин, усугубляются и программной обработкой, работающей временами по принципу «хотели, как лучше; а получилось. «. 🙂

Параметры матриц, часть 1. Физический размер матрицы и количество мегапикселей.

Поскольку матрица цифровой камеры — не только датчик изображения, но и источник шумов, то параметры матриц будем рассматривать в тесной увязке с их влиянием на шум.

Итак, первые два параметра:

1. Размер матрицы.
2. Количество (мега)пикселей.

Размер матрицы определяется замысловатыми дробями вида, например, 1/2.7 (не путать с диафрагмой, имеющей немного похожее обозначение, вида F/2.7) .
В данном случае это соответствует диагонали матрицы в 6.27 мм, а размеры сторон 5.02 x 3.76 мм.
Как это перевести размер 1/2.7 в «нормальные» единицы? Эта дробь означает, что диагональ матрицы в 2.7 раза меньше, чем диагональ матрицы в видиконе диаметром 1 дюйм. Видикон — это древний электронно-лучевой прибор, применяемый в телевизионных камерах «ламповой» эпохи. И матрица в круглом 1-дюймовом видиконе была, естественно, меньше диаметра видикона и составляла чуть больше 16 мм (т.е. не точно 16 мм, имеются «разночтения»). Эти 16 мм и есть тот «видиконовый дюйм», от которого до сих пор рассчитываются параметры цифровых фотоматриц, хотя сами видиконы можно найти только в технических музеях. 🙂
Чем знаменатель дроби меньше, тем матрица крупнее и ЛУЧШЕ.

Теперь разберем, почему чем матрица крупнее — тем она лучше.

Шум в матрице определяется случайным (тепловым) движением электронов; а сигнал — интенсивностью светового потока, временем экспозиции (т.е. накопления заряда) и площадью светочувствительного элемента (пикселя). Соответственно, чем выше параметры, образующие сигнал, тем будет лучше соотношение сигнал/шум при прочих равных условиях.

Если хотя бы один из перечисленных параметров — низкий, то на изображении начинают «проступать» шумы в виде хаотично расположенных точек и пятен различной яркости и цвета. Так выглядит зашумленная фотография в условиях пониженного освещения:

Лучше этот эффект заметен при увеличении до 100% (фрагмент см. ниже). Шумы делают менее различимым изображение сфотографированных предметов:

Вернемся к вопросу о способах уменьшения шумов.
С интенсивностью светового потока и площадью пикселя все понятно, а как увеличить время экспозиции, не доводя изображение до пересвечивания? Очень просто — снижая чувствительность при съемке (чувствительность выражается в единицах ISO — 50, 100, 200, 400 и т.д. до 100000). Другое дело — что палка, как известно, «о двух концах». Увеличение времени экспозиции может привести к «размазыванию» изображения из-за движения объекта или «дрожания» камеры в руках; но мы пока рассматриваем проблемы в принципе. 🙂

Но размер пикселя определяется не только размером матрицы, но и количеством пикселей на матрице (грубо говоря, надо площадь матрицы разделить на число пикселей). Отсюда — следующий вывод: чем мегапикселей в матрице меньше, тем соотношение сигнал/шум лучше. Но при высоком уровне освещения даже и с мелким размером пикселя соотношение сигнал/шум будет неплохим. А при падении освещения преимущество будет за теми камерами, у которых пиксель крупнее.

Кстати, размер пикселя (точнее, расстояния между пикселями) уже достиг своего физического предела, который составляет 1 мкм. Дальнейшее уменьшение размера пикселя теряет смысл, поскольку длина световой волны составляет от 0.39 до 0.78 мкм; и при расстоянии между пикселями менее 0.78 мкм (красный свет), соседние пиксели будут показывать просто одно и то же.

По описанным выше причинам, потребителю надо иметь в виду, что зачастую количество мегапикселей имеет больше рекламный характер, чем реальную пользу. Практически, если в камере есть 12-13 мегапикселей, то это уже неплохо; но это — еще не гарантия, что всё будет хорошо — в дело вступит качество оптики. Если же в камере СОВРЕМЕННОГО смартфона количество мегапикселей менее 10, то, скорее всего это — дешевая камера, от которой не стоит ждать высокого качества снимков.

В то же время, если производитель — достаточно солидный и уважаемый ( SONY, Asus, Samsung и т.д.), то и большое количество мегапикселей лишним не будет. По крайней мере, при ярком освещении.

Если есть сомнения, будет ли толк от большого числа мегапикселей, то лучше выбрать тот смартфон, у которого больше физический размер матрицы. А уменьшить количество мегапикселей на фото можно после можно уже и после съемки в графическом редакторе.

Вот такой это противоречивый параметр — количество мегапикселей.

Итог этой части наших исследований:

— Чем больше физический размер матрицы, тем лучше ВСЕГДА.
— Чем больше мегапикселей, тем тоже лучше, но только при хорошем качестве оптики и хорошем освещении в момент съемки.

Теперь — о дополнительных параметрах, включая технологические.

Параметры матриц, часть 2. Чувствительность и технологические особенности

Разберем еще такие вопросы:

1. Чувствительность в единицах ISO.
2. Технология с микролинзами.
3. Технология с обратной засветкой (Back-Side Illumination , BSI).

В старину чувствительность была физическим параметром фотопленки, который по ходу съемки никак меняться не мог.
В цифровых камерах величина чувствительности может задаваться вручную или автоматически. При назначении той или иной чувствительности на самом деле в фотоматрице никаких изменений не происходит. Просто изменяется коэффициент аналогового усиления сигнала с фотодатчиков перед подачей его на вход аналого-цифрового преобразователя (аналогично, например, регулировке громкости в плеерах).
Соответственно, и изменения соотношения сигнал/шум тоже не происходит, т.к. усиливаются одновременно и сигнал, и шум.

В чем же тогда вообще смысл упоминания чувствительности в параметрах камер?

Чем меньше нижний предел чувствительности, тем более качественные можно получить фотографии, по крайней мере, для неподвижных объектов. Механизм повышения качества прост: чем меньше чувствительность, тем больше выдержка (время накопления сигнала), и тем лучше соотношение сигнал/шум. Для хороших камер «мобильников» нижний предел обычно бывает 50 ISO.

А чем выше верхний предел, тем больше возможностей получить хоть какое-то изображение при слабом освещении (правда, вместе со всеми полагающимися шумами). Для хороших камер мобильных устройств верхний предел обычно составляет 3200. 6400 ISO. Теоретически, ничто не мешает установить верхний предел и сколь угодно большим, но изображения в этом случае уже не будет — будут лишь шумы со смутными контурами предметов.

Технологические усовершенствования (микролинзы и матрицы «с обратной засветкой», BSI ) появились как борьба с одним из принципиальных недостатков фотоматриц: светочувствительные пиксели не могли занимать всю поверхность матрицы; поскольку, кроме них, на поверхности матрицы располагаются транзисторы и соединительные проводники.

Для устранения этих недостатков внедрили две технологических новинки. Сначала перед пикселями стали располагать собирающие свет микролинзы; а затем светочувствительные пиксели стали располагать не на той стороне подложки, где находятся проводники и транзисторы, а на обратной. В результате схематично современная фотоматрица выглядит «в разрезе» примерно так:

Итог второй части наших исследований:

— Пределы возможных значений чувствительности не принципиальны, но желательно, чтобы они были хотя бы в диапазоне 80. 3200 ISO , либо в более широком в ОБЕ стороны (и вниз, и вверх).

— Технологические особенности (микролинзы, матрица с обратной засветкой) сейчас используются практически для всех камер мобильных устройств, начиная со среднего ценового диапазона, и рассматривать их как преимущество смысла нет. Для устройств на «вторичном рынке» использование этих технологических особенностей может быть весомым аргументом «за».

Остальные параметры матриц в этой статье рассматривать не будем, так их очень много (десятки!), а производителями мобильных устройств они все равно не упоминаются.

Типовые дефекты снимков из-за проблем оптической системы

Хотя снаружи в камерах смартфонов и планшетов видно только одну очень маленькую линзу, на самом деле это — только вершина айсберга под названием «объектив». Объектив устроен очень сложно и имеет несколько линз и несколько диафрагм (подробнее — в статье «Устройство камеры смартфона»). Все эти «навороты» нужны для борьбы с геометрическими и цветовыми искажениями, а также для обеспечения равномерности фокусировки по полю матрицы.

Рассмотрим типовые примеры, что бывает, когда оптика камеры смартфона несовершенна.

Случай №1. Неравномерность цвета («цветовое виньетирование»):


(кликнуть для увеличения)

Обратите внимание, что на фотографии центр снимка имеет явственный розовый оттенок, а края — зеленый. Но это — не единственная проблема этого снимка. Переходим к случаю №2.

Случай №2. Зоны нерезкости на снимке.

Если увеличить приведенный выше снимок до 100%, то можно заметить, что в правом верхнем углу «картинка» гораздо более «размыта», чем на всех остальных частях кадра. Посмотрим, для сравнения, на увеличенные до 100% фрагменты из левого верхнего угла и из правого верхнего:

Данная проблема является следствием элементарной геометрической «кривизны» в каком-то из элементов оптической системы. Причем дислокация зоны нерезкости и вообще её наличие могут меняться от экземпляра к экземпляру телефона одной и той же модели.

Но следует иметь в виду, что сам по себе факт снижения резкости по краям снимка еще не является дефектом. Такое явление свойственно почти всем камерам «мобильников», кроме самых дорогих. Дефектом является аномальное ухудшение резкости в какой-либо отдельной области снимка.

Два только что описанных дефекта никак не следуют из технических параметров камеры смартфона. Их можно обнаружить, только внимательно просматривая тестовые фотографии в обзорах устройств.

Параметры оптической системы

А теперь разберем те параметры оптической системы, которые производители смартфонов обычно указывают в технических характеристиках устройств.

Чаще всего таких параметров — немного, всего два: относительная диафрагма (светосила) и количество элементов оптической системы. Но бывает, что к ним еще добавляют фокусное расстояние объектива, угол зрения, величину оптического и электронного зума, и, иногда, еще какую-нибудь второстепенную «мелочевку».

Начнем с количества элементов оптической системы. Количество элементов, теоретически, чем больше — тем лучше; ибо каждый элемент должен как-то улучшать изображение. При этом надо помнить, что количество элементов не означает количество линз; в число элементов входят и диафрагмы. Но абсолютно прямой связи между числом элементов и качеством изображения всё-таки нет.

Насчет же первого из упомянутых параметров — относительной диафрагмы — поговорим поподробнее.

Относительная диафрагма обозначается буквой F и числом, получается выражение вида, например, F / 1.8 . Это число обозначает, во сколько раз эффективное значение величины отверстия для прохождения света МЕНЬШЕ «идеального». Под «идеальным» понимается освещенность мишени объективом без потерь, диаметр которого равен фокусному расстоянию.

Поскольку в объективе всегда присутствуют потери, а также расстояние от передней линзы не совпадает с фокусным расстоянием объектива в целом, то значение F всегда больше 1. Причем, поскольку количество пропускаемого света пропорционально не линейному размеру, а площади отверстия, то оно уменьшается пропорционально КВАДРАТУ числа F/.

Принципиальное отличие диафрагмы в камерах мобильных устройств от «настоящих» фотоаппаратов состоит в том, что в мобильных устройствах она — не регулируется (т.е. фиксированная величина). А в настоящих фотоаппаратах она может физически изменяться за счет сжатия или расширения образующих её лепестков.

С точки зрения качества фотоснимков, чем число в знаменателе выражения F /x.x у камеры «мобильника» меньше, тем лучше; поскольку это означает бОльший световой поток на матрице и лучшее соотношение сигнал/шум.

У лучших камер мобильных устройств относительная диафрагма составляет от F/2.0 до F/1.7, у остальных — от F/2.2 и выше. Меньше знаменатель — лучше.

Но, если камера имеет оптический зум, то величина F/ может меняться даже несмотря на то, что диафрагма в камерах мобильных устройств — фиксированная. Это происходит из-за того, что положение линз при увеличении зума меняется таким образом, что оптический центр объектива удаляется от матрицы, и её освещенность падает. Соответственно, изменяется и число F/ (относительная диафрагма).

Остальные параметры — менее значительны, да и не всегда упоминаются производителями.

Фокусное расстояние объектива само по себе ни о чем не говорит, но совместно с размером матрицы оно определяет угол зрения. Для большинства тыловых (основных) камер угол зрения (поле зрения) составляет 65-75 градусов, для фронтальных камер — до 90 градусов. При выборе «мобильника» на этот параметр не надо обращать внимания. Правда, если Вам, например, нужна непременно широкоугольная камера, то есть смысл обратить внимание на некоторые модели смартфонов с несколькими камерами, в число которых входит и широкоугольная типа «рыбий глаз».

Проблемы программной обработки фотоснимков

Перед тем, как мы увидим фотографию, смартфон (планшет) её основательно обрабатывает программно на уровне прошивки, приводя к «удобоваримому» виду. Подавляющее большинство этих операций — линейные; то есть, представляют собой необходимую корректировку яркости, контрастности, цветности, и интерполяцию, если разрешение снимка установлено пользователем не совпадающим с разрешением матрицы.

Как выглядят необработанные фотографии в том виде, в каком они приходят с матрицы в смартфон, можно на тех смартфонах, где имеется возможность сохранения фото в RAW ( это и есть необработанный формат):


(исходный файл в RAW (DNG) можно скачать здесь, 23 Мб)

Эта фотография имеет бледные цвета, неравномерную яркость (кажется, что небо в центре вокруг храма светлее, но это — не чудо, а дефект), и еще кое-какие недостатки. Смартфон это выправляет, обработанная смартфоном фотография выглядит так:

По поводу неравномерной яркости изображения надо еще добавить, что она отражается и на уровне шумов. Яркость изображения снижается примерно в 1.6 раза к краям, и в 2.2 раза — к углам изображения относительно центра. Отсюда следует, что чем дальше от центра — тем уровень шумов на фотографии будет выше, а четкость — ниже. Соответственно, эти явления надо считать в определенной мере естественными.
Правда, к ухудшению четкости может свою лепту добавить и кривизна оптики. В этом случае расположение мест ухудшения четкости будет несимметричным, см. предыдущий пример фотографии.

Но, кроме линейных операций при обработке таких фото, есть и две нелинейные операции, когда смартфон (планшет) сами дорисовывают на снимке то, чего на нем не было (или убирают то, что было). Эти операции — «шарпинг» и «шумодав».

Начнем с «шарпинга» (дословно с английского — «обострение»).
«Шарпинг» — это операция подчеркивания контуров предметов на снимке.
Алгоритм её работы, не вдаваясь в математические подробности, таков: обнаружить контуры предметов, и сделать их более четкими. А для этого — светлую сторону контура сделать светлее, а темную — темнее.

Вот пример «правильной» работы шарпинга:

Посмотрите на фрагмент снимка в масштабе 100%:

Если ОЧЕНЬ хорошо присмотреться, то можно заметить вокруг темной части купола церкви светлую полоску на фоне неба. Толщина этой полоски — всего несколько пикселей. Это и есть «правильная» работа шарпинга — когда она почти не заметна.

А теперь посмотрим пример «неправильной» работы шарпинга:

Посмотрите на фрагмент из левого верхнего угла снимка в масштабе 100%:

Небо и некоторые части здания усыпаны точечками, завитушками и полосочками. Их создал шарпинг, пытаясь подчеркнуть контуры несуществующих предметов; за которые он принял, скорее всего шумы и мелкие неравномерности фона.
В результате картинка получилась с сильными искажениями.

Аналогичные дефекты могут сопровождать и работу «шумодава».
Система шумоподавления должна (по идее) убирать мелкие крапинки, возникающие на равномерном фоне из-за шумов; особенно — в условиях пониженного освещения.
Но на практике часто этот алгоритм работает туповато и начинает «размазывать» мелкие детали на вполне нормальном снимке с хорошим освещением.

Посмотрим на пример ошибочной работы «шумодава»:

Посмотрите на фрагмент центральной части снимка в масштабе 100%:

На этом фрагменте отлично видно, что высококонтрастные части снимка получились хорошо; а те места, где находится повышенная концентрация небольших малоконтрастных деталей (веток деревьев), «размазаны» системой шумоподавления, поскольку ошибочно приняты за шум.

Дефекты подобного рода тоже никак не следуют из технических параметров камеры; их можно обнаружить, только просматривая тестовые фотографии в обзорах.

Как выбрать смартфон с хорошей камерой?

Итак, разобрав отдельные аспекты теории и практики, пора перейти к полезному применению полученных знаний.

Каков же алгоритм поиска смартфона с хорошей камерой?

Порядок действий будет примерно таким.

1. Выбрать для детального анализа несколько смартфонов, у которых есть положительная репутация по части камер; или же производители сами заявили о таковой (иногда им можно верить 🙂 ). Скорее всего, это будут смартфоны не ниже среднего ценового диапазона и с разрешением основной камеры строго выше 10 Мпикс.

2. Попытаться найти информацию о том, какой тип камеры (сенсора) установлен в смартфоне (смартфонах). Обычно эта информация публикуется на официальных сайтах производителей смартфонов. Если там не удалось найти такую информацию, можно попытаться найти её на сайте kimovil.com (найдя там характеристики заинтересовавшего смартфона).
Определить тип камеры в смартфоне (планшете) «постфактум» (после приобретения) можно с помощью утилиты «Device Info HW» , загрузив её на устройство из магазина приложений Play Market ( для устройств на ОС Android) ; подробнее — в следующей главе.

3. Далее по типу камеры (сенсора) найти её технические характеристики. Это можно сделать как через поисковики в интернете, так и на официальных сайтах и в англоязычной Википедии. Вот несколько полезных ссылок для сенсоров наиболее известных производителей: SONY (Википедия), SONY (сайт производителя), OmniVision (сайт производителя), Samsung (сайт производителя), Samsung (Википедия). Список других производителей (в т.ч. китайских) — здесь.

4. В найденных технических параметрах камеры (сенсора) в первую очередь следует обратить внимание на физический размер матрицы. При равенстве примененных технологий чем размер матрицы больше, тем лучше получается изображение как по детализации, так и по уровню шумов.
На число мегапикселей обращать внимание следует во вторую очередь, это менее критичный параметр. Большее количество мегапикселей позволяет получить снимки с лучшей детализацией при хорошем освещении, но с большими шумами при пониженном освещении.
Следует также иметь в виду при этом, что в графических редакторах из изображения с большим количеством пикселей всегда можно получить изображение с меньшим (с попутным уменьшением уровня шумов), а обратная операция приводит только к потере резкости и размытию контуров.

5. Найти обзоры выбранного смартфона (смартфонов) с примерами полноразмерных фотографий (без сжатия размера). Далее желательно проанализировать те из них, в которых содержится максимальное число мелких деталей. Следует обратить внимание на типовые дефекты, перечисленные выше в статье: цветовое виньетирование, наличие областей нерезкости, чрезмерная работа шарпинга и/или шумодава. Если уровень этих дефектов велик, то отбрасываем данный смартфон из рассмотрения. Возвращаемся к пункту 1. 🙂

6. Предпоследний пункт, «факультативный» (не обязательный). Рассмотреть возможность приобретения смартфона со сдвоенной камерой. Предназначения сдвоенной камеры могут быть различные.
Если вторая камера — черно-белая, то это позволяет улучшить соотношение сигнал/шум для съемок при пониженном освещении или же сделать качественные черно-белые (монохромные) фотографии.
Также вторая камера может быть и цветной, но с другим разрешением и/или углом зрения. Такие камеры используются обычно используются для определения переднего и заднего плана и создания «эффекта боке» (размытия заднего плана).
Еще один вариант — когда вторая камера имеет большее фокусное расстояние, чем первая. В этом случае она дает оптическое увеличение объектов и используется для создания оптического зума.
Есть ещё и смартфоны с эффектом, обратным предыдущему, т.е. когда вторая камера имеет меньшее фокусное расстояние и делает снимки в стиле «рыбий глаз».
И, наконец, последний вариант — когда вторая камера установлена «для красоты» и полезности в виде улучшения качества снимков или создания творческих эффектов не приносит. Этим грешат, как обычно, смартфоны дешевых китайских производителей.

7. И последний пункт, тоже факультативный. Изучить по обзорам наличие и работу системы стабилизации изображения: эта система поможет уменьшить «субъективные» факторы ухудшения качества снимков, в первую очередь из-за дрожания камеры.

Как определить, какая камера установлена в Вашем смартфоне (планшете)?

Для смартфонов на системе Android существует отличная утилита, показывающая тип установленных камер (точнее — их сенсоров). Она называется «Device Info HW» и устанавливается легко и непринужденно из магазина приложений Play Market (бесплатно). Утилита считывает из смартфона (планшета) конфигурационную информацию и представляет её в удобочитаемом виде.

Раздел «Камера» в этом приложении выглядит так:


(кликнуть для увеличения)

Верхняя часть таблицы показывает реальные (аппаратные) параметры камер, а нижняя часть — программные (интерполированные). От более высоких интерполированных параметров полезности нет, так как пока что такие алгоритмы детализации добавить не могут (хотя в Google и работают над этой проблемой — как «дорисовать» на фотографии то, чего на ней нет 🙂 ).
Также эта диагностическая утилита определяет наличие вспышек при камерах и показывает эту информацию в таблице. Эта возможность может быть интересна в связи с тем, что известны случаи, когда в некоторых смартфонах вспышка для фронтальной камеры была «муляжом», т.е. реально не работала. Эта утилита в таких случаях показывает пользователю, что реально там вспышки нет, и не надо мучиться и пытаться заставить её работать. 🙂
В приведенном примере основная (тыловая) камера — Samsung S5K3P3 , имеет разрешение в 1 6 мегапикселей; фронтальная камера — SuperPix SP8407 , разрешение — 8 мегапикселей.

К сожалению, утилита не всегда может показать модель сенсора, особенно для платформ Qualcomm (qcom) . В некоторых случаях для доступа к соответствующей информации в смартфоне могут потребоваться права ROOT , которые, в свою очередь, не для всех моделей удается получить. Также надо иметь в виду, что при получении прав ROOT могут отказаться работать системы бесконтактных платежей — с их точки зрения, это — нарушение правил безопасности.

Правда, в этом случае утилита может показать список совместимых камер, а уже из этого списка есть шанс методом сличения параметров найти ту, которая и применена.

Ваш Доктор.
22 февраля 2017 г., с дополнениями от 27 января 2018 г.

Порекомендуйте эту страницу друзьям и одноклассникам

Другие статьи цикла «Как устроен смартфон» :

В комментариях запрещены, как обычно, флуд, флейм и оффтопик.
Также запрещено нарушать общепринятые нормы и правила поведения, в том числе размещать экстремистские призывы, оскорбления, клевету, нецензурные выражения, пропагандировать или одобрять противозаконные действия. Соблюдение законов — в Ваших же интересах!

smartpuls.ru

Количество пикселей фотоаппарата

Матрица цифрового фотоаппарата состоит из пикселей (pixels), которые представляют собой полупроводниковый фотоэлемент, способный реагировать на освещенность. Направляя на фотоэлементы поток света с объектива, мы на выходе получаем электрический сигнал. Электроника фотокамеры записывает этот сигнал в память в виде снимка в графическом формате.

Посмотрим, на что влияет количество мегапикселей на матрице. Реклама говорит, что чем выше количество пикселей, тем большая детализация изображения и тем лучше фотография. Теоретически это правильно, но до какого-то предела. Большое разрешение фотокамеры нужно, например, если печатать плакат больших размеров. Но если печатать фотографию 15х10 см и выставить на принтере разрешение 300 dpi (это хорошее качество, применяемое в полиграфии), то может хватить и снимка с разрешением в 2 Мп. А что бы напечатать в таком же качестве фотографию формата А4, то необходимо разрешение 7-10 Мп. Поэтому необходимо подумать, а стоит ли переплачивать за разрешение больше 10 Мп.

Цена не должна напрямую зависеть от количества пикселей. Ведь мы уже сказали, что увеличивать количество мегапикселей можно до определенного предела, так вот предел этот определяется качеством фотографии.


Структура матрицы фотокамеры

Так же высокое разрешение снимка может пригодится при редактировании. Вырезая в графическом редакторе часть снимка и увеличивая его, мы получаем достаточное разрешение этого участка если общее разрешение фотоснимка было высоким.

На качество фотографии помимо разрешения матрицы влияет еще и размер каждого пикселя, а об этом в рекламе молчат. При увеличении количества пикселей уменьшается их размер и, соответственно, уменьшается объем собираемого фотоэлементом света. А это приводит к плохой цветопередаче, увеличению шумов, уменьшению светочувствительности. И подумайте, как меняется размер пикселя, если при таком же размере матрицы увеличить их количество? Это в зеркальных фотоаппаратах большие матрицы и там количество мегапикселей может быть больше 10 Мп без ущерба для качества фотографии.


Структура пикселя

Выбирая фотоаппарат, Вы должны знать, на что влияет показатель количества пикселей и не гнаться бездумно за их числом.

Но если Вам действительно нужна детализация, то тогда вы осознано выберете фотоаппарат с большим количеством мегапикселей. Главное знать, что вы себе выбираете и брать то, что Вам нужно действительно для съемки и не попадаться на уловки маркетологов.

vybrat-tekhniku.ru

Какую камеру выбрать для организации системы видеонаблюдения на улице и дома

Надежную охрану объекта сложно представить без грамотно организованной системы видеонаблюдения. Но подобрать устройства, которые будут в полной мере соответствовать условиям использования, непросто. Осложняет выбор широкий ассортимент и функционал представленного на отечественном рынке оборудования. Какую камеру лучше выбрать для видеонаблюдения и на какие параметры устройства обратить внимание? Ищите ответы в нашей статье.

Как выбрать камеру видеонаблюдения: ключевые параметры

Правильно подобранная видеокамера обеспечит необходимый обзор периметра в существующих условиях при минимально возможных закупочных и эксплуатационных затратах. Но как выбрать «ту самую», идеальную, камеру, на что обратить внимание при покупке? Ниже приведен перечень технических характеристик устройства, о которых дальновидному покупателю стоит знать.

Характеристики корпуса

Прежде чем решить, какая камера для видеонаблюдения лучше, важно определиться с местом установки оборудования. Если устройство будет размещено на улице, не помешает встроенная система подогрева устройства (наличие термокожуха с подогревом) и герметичный корпус. Оборудование для помещений с повышенной влажностью (например, для автомойки или бассейна) должно иметь влагозащитный корпус. На территориях, где высока вероятность повреждения камеры злоумышленниками, стоит устанавливать устройства в антивандальном корпусе.

Угол обзора и фокус

Они определяют охват зоны видеонаблюдения и вид изображения, который может быть панорамным, средне-приближенным либо портретным. Видеокамера с небольшим углом обзора обеспечивает максимальную фокусировку, соответственно, позволяет детально рассмотреть входящих в помещение людей. Однако увидеть комнату целиком посредством такого оборудования, вероятно, не получится.

Если требуется вести наблюдение за объектами, расположенными на расстоянии 30–40 метров от устройства, то следует выбирать оборудование с углом обзора, не превышающим 45°. Если необходимо охватить помещение целиком, то рекомендуются устройства с углом обзора 90° и более. Однако в этом случае возникает эффект отдаления, соответственно, при просмотре видео можно разобрать меньше деталей. Также существуют камеры с изменяемым углом обзора (вариофокальным объективом), но стоят почти в полтора раза дороже аналогичных — с фиксированным.

Чувствительность оборудования для наблюдения

Характеристика должна соответствовать минимальному уровню освещенности, при котором оно будет эффективно работать. Данный параметр измеряется в люксах (лк, lk). Если камера предназначена для работы ночью при отсутствии дополнительного освещения, параметр ее светочувствительности должен быть не выше 0,01 лк. Дополнительным преимуществом будет наличие инфракрасного фильтра.

Разрешение и качество изображения

Качество изображения зависит прежде всего от разрешения камеры. Оборудование с высоким разрешением требуется там, где нужно вести наблюдение с большого расстояния или получать детальные сведения.

Большую популярность раньше имели аналоговые устройства (960H или CVBS), разрешающая способность которых измеряется в ТВ линиях (ТВЛ), но они морально устарели и больше практически не производятся. Им на смену пришли AHD, TVI и CVI — аналоговые камеры, многие из которых совместимы с 960H и могут работать со старыми аналоговыми видеорегистраторами.

У цифровых приборов разрешение определяется в мегапикселях (Мп). Минимальное разрешение составляет 1 Мп, что соответствует изображению 1280х720 точек (как, например, камера в ноутбуке). Такого бюджетного варианта достаточно для обеспечения контроля небольших помещений. У лучших IP-камер видеонаблюдения разрешающая способность достигает 12 Мп (4000х3000 точек), что соответствует новому стандарту 4К.

Производители и цены видеокамер для видеонаблюдения

В настоящее время на рынке представлено множество моделей видеокамер для систем видеонаблюдения. Они отличаются по техническим характеристикам, стоимости и назначению. Их выбор должен определяться потребностями и финансовыми возможностями покупателя. Самые доступные варианты с ограниченным функционалом традиционно предлагают китайские производители.

Более дорогой сегмент представлен как изготовителями из Поднебесной, так и европейскими компаниями. Именно они предлагают наиболее современные решения, разработанные с использованием передовых технологий.

Всю продукцию, представленную на рынке, можно условно разделить на три класса — «эконом», «бизнес» и «премиум». Стоимость оборудования зависит от его технических характеристик: типа видеокамеры, разрешения, фокусного расстояния, материала изготовления корпуса, дальности ИК-подсветки, а также от компании-производителя и условий поставки. Поговорим об этом подробнее.

Камеры экономкласса

В эту категорию попадают преимущественно устройства с разрешением от 1 до 1.3 Мп, с невысокой светочувствительностью и цветопередачей. Их стоимость варьируется в пределах 1000–3000 рублей. Это преимущественно купольные (реже — корпусные и цилиндрические) камеры для внутренней установки с фокусным расстоянием 3,6 мм. Подобное оборудование используется для организации наблюдения в небольших помещениях и на объектах с хорошим освещением. К преимуществам экономварианта относятся доступная стоимость устройств, их обслуживания и относительная долговечность видеокамер, что дает на выходе хороший показатель «цена-качество».

Продукцию данной ценовой категории предлагают такие компании, как Rvi, «Аксилиум», Space Technology, Novicam, Optimus, Prime, Abron, Fazera, IPEYE. К числу популярных моделей этой группы можно отнести купольное устройство «AKS-701 Аксилиум» по цене 1739 рублей с разрешением 1 Мп (1280х720), фиксированным объективом, фокусным расстоянием 3,6 мм и чувствительностью 0,01 люкс. За 1800 рублей можно приобрести всепогодную купольную камеру «Dahua DH-HAC-HDW1000RP» с фокусным расстоянием 3,6 мм, разрешением 1 Мп, дальностью ИК-подсветки 15 м и фиксированным объектовом с углом обзора 70°.

Камеры бизнес-категории

Это самая многочисленная и широко представленная категория видеокамер. В данную группу попадают лучшие системы видеонаблюдения для коммерческих организаций, бизнес-центров. Оборудование отличается высокой чувствительностью, отличной цветопередачей, четкостью подсветки, высоким разрешением (от 1920х1080 точек) и надежностью работы (подобные камеры бесперебойно функционируют 5 и более лет).

Средняя стоимость устройств варьируется от 3000 до 15 000 рублей. В данную группу попадает оборудование практически всех типов: от купольных до панорамных, от внутренних до всепогодных, от пластиковых до алюминиевых, антивандальных и герметичных. Фокусное расстояние может превышать 100 мм, а дальность ИК-подсветки — достигать 800 метров. Такое оборудование предлагают крупнейшие мировые производители, такие как Hikvision, Dahua, Microdigital, EverFocus, D-link, и российские — Falcon Eye, Beward, Etrovision, TBTEC, Divitec и другие.

К наиболее доступным моделям группы можно отнести «FE-DV1080/15M Falcon EYE» по цене 3250 рублей. Это цветная купольная видеокамера с разрешением 2 Мп с изменяемым фокусным расстоянием 2,8–12 мм и дальностью ИК-подсветки — 15 м. Более дорогостоящим вариантом является двухмегапиксельная IP-камера «Microdiigital MDC-L8290VTD-30H» в антивандальном корпусе. Эта всепогодная модель, входящая в число лучших уличных камер видеонаблюдения, может работать в режиме день/ночь, угол ее обзора составляет 89°, фокусное расстояние — 2,8–12 мм, дальность ИК-подсветки — 30 метров, тип объектива — вариофокальный.

Премиум-камеры для видеонаблюдения

Премиальная категория представлена наиболее дорогостоящими устройствами, цена которых может превышать 1 миллион рублей. Это самые лучшие камеры видеонаблюдения как с точки зрения долговечности и надежности, так и по техническим характеристикам. В данную категорию попадает оборудование с наиболее высоким разрешением (от 1920х1080 точек), а также с широким функционалом, включающим распознавание лиц, запись звука, аппаратное устранение искажений, чтение номеров машин с большого расстояния, обзор до 360° и прочее.

Эта группа представлена изделиями производителей AXIS, Bosch, Panasonic, Samsung, Beward, Dahua, Hikvision, Microdigital. Так, за 50 500 рублей можно приобрести 4-потоковое панорамное устройство «BD3670FL Beward» с разрешением 6 Мп, со светочувствительностью от 0,01 лк, объективом FishEye, функцией аппаратного устранения искажений, встроенным микрофоном и динамиком, microSD на 64 ГБ, фокусным расстоянием 2,8 мм и углом обзора 180°.

Трехпотоковая модель на поворотной платформе «Hikvision DS-2DY9188-AI2» обойдется покупателю ориентировочно в 340 000 рублей. За эти деньги он получит устройство с интеллектуальными функциями и Smart ИК-подсветкой до 200 м, разрешением 2 Мп, потрясающей светочувствительностью 0,002 лк — в цвете и 0,0002 лк — в черно-белом варианте, «защитой» от тумана и грозы, тревожными входом и выходом, Smart-автослежением, слотом для microSD до 128 Гб, фокусным расстоянием до 205,2 мм и дальностью ИК-подсветки — 200 м.

Какие камеры для видеонаблюдения лучше…

Потенциальные покупатели интересуются, как выбрать камеру видеонаблюдения для дома и какие камеры видеонаблюдения лучше для улицы. Средства наблюдения нужно выбирать с учетом особенностей окружающей среды и требований к качеству получаемого изображения.

Очевидно, что оборудование, которое устанавливается внутри зданий, отличается более компактными размерами и меньшим весом, чем техника для улицы. Но такие устройства не имеют дополнительной защиты от внешних воздействий. Внутренние видеокамеры могут оснащаться слотами для карт памяти, детекторами движения, микрофонами, Wi-Fi передатчиком и различными дополнительными функциями.

Для дома вполне подойдет оборудование с разрешением 1–2 Мп с фиксированным объективом. Если наблюдение должно вестись круглосуточно, то следует обратить внимание на приборы с ИК-подсветкой и режимами ночной и дневной съемки. Практика показывает, что чаще всего бюджетные камеры для домашнего использования размещаются на полках или шкафах, поэтому для их монтажа не нужны кронштейны, их называют cube-камеры или «мыльницы». Видео с таких устройств можно просматривать с планшета или смартфона.

К числу пользующихся спросом устройств наблюдения для дома можно отнести аналоговую купольную камеру «Rvi RVi-C310» (снята с производства, но в продаже еще есть) примерной стоимостью 1470 рублей (разрешение до 700 ТВЛ, фиксированный объектив, угол обзора 83°), AHD-устройство «D1080F Just» по цене 3660 рублей (разрешение 2 Мп, фиксированный объектив с углом обзора 80°, режим день/ночь, чувствительность 0,0001 лк, передача сигнала до 500 метров) или роботизированную IP-камеру с WiFi «zIPCam-R720P» (вариофокальный объектив, чувствительность 0,03 лк, ИК-подсветка до 10 метров, поддержка мобильных клиентов, режим «день/ночь»), цена которой составляет 6180 рублей.

Покупателям, которые интересуются, как выбрать камеры наружного видеонаблюдения, нужно помнить о том, что такому оборудованию требуется защита от неблагоприятных погодных условий: мороза, прямых солнечных лучей и т. д. Поэтому приборы для уличного использования размещаются в специальных кожухах или корпусах, в которых поддерживаются необходимые температура и влажность.

Еще один важный аспект, который следует учитывать, — степень отдаленности видеокамеры от монитора, на который выводится изображение. Следует выбирать камеру, которая сможет передавать сигнал на необходимое расстояние без потери качества. Для наружного наблюдения могут использоваться купольные, корпусные и поворотные устройства. Преимуществом является наличие антивандального или герметичного корпуса.

К бюджетным вариантам уличного оборудования можно отнести модель «Аксилиум AKS-7203» стоимостью всего 1799 рублей. За эту цену покупатель получает прибор с разрешением 1 Мп, светочувствительностью 0,1 Люкс, фиксированным объективом с углом обзора 78° и режимом «день/ночь», а также с 20-метровой ИК-подсветкой. А уличную антивандальную Full HD камеру с подогревом «Аксилиум AKS-1905V AHD-H» можно купить за 7231 рублей. Ее разрешение составляет 2 Мп, а дальность ИК-подсветки — до 40 м.

Поворотная купольная видеокамера Optimus «IP-P092.1» в 2 Мп обойдется в 64 018 рублей. К преимуществам данного устройства относятся оптическое увеличение, позволяющее прочесть текст на бэйдже человека, стоящего в 50 м от места установки камеры, обзор 360° без ограничений, 256 предустановок, 8 программируемых туров, поддержка microSD карты до 64 Гб, изменение дальности подсветки в зависимости от угла обзора до 120 м, антивандальный корпус и кронштейн в комплекте.

Лучшие камеры для видеонаблюдения — это те, которые максимально соответствуют потребностям заказчика и условиям эксплуатации. Для обеспечения безопасности в жилом доме может быть достаточно бюджетного устройства с невысоким разрешением, а для крупных объектов, требующих повышенного контроля, оптимальным решением станет камера с высоким разрешением, отличной светочувствительностью и максимально точной цветопередачей.

Из­вест­но все­го два под­хо­да к вы­бо­ру устройств для сис­те­мы ви­део­на­блю­де­ния: ком­про­мис­сный, где ос­нов­ным кри­те­ри­ем яв­ля­ет­ся ба­ланс це­ны и ка­чест­ва, и бес­ком­про­мис­сный, ког­да во гла­ву уг­ла ста­вит­ся толь­ко ка­чест­во ви­део­ка­ме­ры или толь­ко ее це­на. Но в лю­бом слу­чае важ­но со­от­но­сить вы­бран­ное обо­ру­до­ва­ние с ре­ша­е­мы­ми им за­да­ча­ми. На­при­мер, в усло­ви­ях пол­но­го от­сут­ст­вия осве­ще­ния чувст­ви­тель­ность ка­ме­ры долж­на быть не ни­же 0,003–0,1 лк, для зри­тель­но­го за­ла ки­но­те­ат­ра до­ста­точ­но 3–5 лк, для пар­кин­га — 30–75 лк, а для офи­са — 50 лк. Вы­со­кая чувст­ви­тель­ность устройст­ва, ра­бо­та­ю­ще­го в усло­ви­ях хо­ро­ше­го осве­ще­ния, не тре­бу­ет­ся, и на этом мож­но су­щест­вен­но сэко­но­мить.

www.kp.ru

Смотрите так же:

  • Приказы ответственных лиц по охране труда Приказ по охране труда Составление приказа по охране труда – часть процесса организации безопасного производственного процесса. Это распорядительный документ, который, как правило, пишется […]
  • Что делать с решением суда на алименты Исполнительный лист на алименты: особенности получения Исполнительный лист – это официальный документ. Он выдается судом на основании вынесенного им решения, приговора, другого судебного […]
  • Собственные полномочия субъекта Единоличный исполнительный орган юридического лица: функции и полномочия Устав ООО, образец которого считается типовым для всех организаций, содержит ключевые положения, касающиеся […]
  • Налог на капитальный ремонт жилья 2018 москва официальный сайт Плата за капитальный ремонт многоквартирного дома в 2018 году Налог, целью которого, по словам чиновников, стала оплата капремонта жилых зданий, является очередной регулярной пошлиной. […]
  • Ст 583 закона n 212-фз Ст 583 закона n 212-фз Лицам, имеющим право как на ежемесячное пособие по уходу за ребенком, так и на пособие по безработице, предоставляется право выбора получения пособия по одному из […]
  • На сколько будет повышена пенсия с 1 апреля 2018 Стоимость индивидуального пенсионного коэффициента Понятие индивидуального пенсионного коэффициента (ИПК) появилось в связи с проведением очередного этапа реформирования системы […]