Роздільна здатність матриці цифрової фотокамери
З Вікіпедії, безкоштовно encyclopedia
Розді́льна зда́тність ма́триці цифрово́ї фотока́мери — здатність пристрою передавати дрібні деталі зображення. Фотоматриця застосовується у вигляді спеціалізованої аналогової або цифро-аналогової інтегральної мікросхеми, що складається зі світлочутливих елементів. Вона призначена для перетворення проєктованого на неї оптичного зображення на аналоговий електричний сигнал або на потік цифрових даних (за наявності АЦП безпосередньо у складі матриці).
Ця стаття містить правописні, лексичні, граматичні, стилістичні або інші мовні помилки, які треба виправити. (травень 2015) |
Ця стаття не містить посилань на джерела. (травень 2015) |
Ця стаття містить текст, що не відповідає енциклопедичному стилю. (травень 2015) |
Говорити про фактичну роздільну здатність одержуваних зображень можна або відносно пристрою виводу — екранів, принтерів тощо, або стосовно сфотографованих предметів, з урахуванням їх перспективних спотворень при зйомці і характеристик об'єктиву. Роздільна здатність зображення в основному визначається джерелом, тобто роздільною здатністю фотоматриці, що в свою чергу залежить від її типу, площі, кількості фоточутливих елементів — пікселів, що створюються на основі декількох елементів світлочутливої матриці сенселей і їх щільності на одиницю поверхні. На моніторі не вдасться показати більше деталей (навіть якщо сам монітор здатний на це), ніж зафіксувала матриця фотокамери.
Роздільність — один з найважливіших параметрів фотоматриці . Вона буває фізичною (оптичною) (англ. Hardware / optical Resolution) і з інтерполяцією (програмна) (англ. Interpolated Resolution). Перша залежить від конструкції пристрою і в ряді випадків може бути змінною. Оптична роздільність (дійсна здатність пікселів реагувати на фотони) — визначається матрицею і шириною її робочої зони, як число ефективних пікселів, які безпосередньо беруть участь в отриманні зображення.
Практично у всіх цифрових фотокамерах (особливо недорогих) існує і другий тип — роздільність з інтерполяцією . Інтерполяція або зведення трьох первинних кольорів у повноцінне зображення, може відбуватися як у самій фотоматриці, так і в цифровому процесорі наступної обробки. І таким чином, роздільність з інтерполяцією визначається тим сукупним пристроєм, який виконує дану операцію.
У ПЗС сенсорах присутнє поєднання всіх трьох сигналів воєдино, яке відбувається не на сенсорі, а в пристрої формування зображення, вже після того, як сигнал перетворений з аналогового на цифровий. У КМОН-сенсорах це поєднання може відбуватися безпосередньо на чипі. Алгоритми навіть простої лінійної інтерполяції враховують значення всіх навколишніх пікселів. Безпосередньо механізм інтерполяції — спосіб знаходження проміжних значень величини за наявним дискретним набором відомих значень. Для ПЗС-матриці, яка складається з дискретних пікселів, інформація однієї ТВ- лінії складається з дискретних значень, відповідних кожному пікселю. Цей метод дає не цифрову інформацію, а швидше дискретну вибірку. Таким чином ПЗС-матриця — це оптичний пристрій дискретизації. Як і у випадку інших пристроїв дискретизації, ми не отримуємо повну інформацію по кожному рядку, лише дискретні значення на позиціях, що відповідають позиціям пікселів. Відновлення безперервного сигналу з окремих його частин відбувається згідно теореми Котельникова (Найквіста) без втрати інформації, якщо частота дискретизації дорівнює, щонайменше, подвійній ширині спектра сигналу. Оскільки інтерполяція є всього лише наближенням, зображення буде дещо втрачати якість всякий раз, коли піддається інтерполяції.
Роздільна здатність матриці цифрової фотокамери, нелінійно залежить від світлочутливості матриці і від дозволеного програмою (оцифрування) рівня шуму.