*Το παρόν άρθρο αποτελεί εργασία που υποβλήθηκε στα πλαίσια του μαθήματος ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑΣ ΙΙΙ(Θ) και δημοσιεύεται με την άδεια των συγγραφέων.
**Άλλες αντίστοιχης θεματικής εργασίες, είναι επίσης διαθέσιμες εδώ και εδώ.
Στη σημερινή εποχή που έχει χαρακτηριστεί ως ψηφιακή και όχι άδικα, γίνεται αναφορά στο μεγάλο πλήθος των διαρκώς εξελισσόμενων τεχνολογικών επιτευμάτων και το εύρος του ψηφιακού αυτού κόσμου. Όλο και περισσότεροι καταναλωτές επιζητούν τα καλύτερα και αποδοτικότερα προϊόντα για να επιτύχουν τους επθυμητούς -γι'αυτούς- στόχους. Δεν είναι όμως σίγουρο, πως το πιο ακριβό προϊόν είναι και το πιο αξιόπιστο. Συγκεκριμένα στον τομεα της φωτογραφίας και των συσκευών της, πολλές φορές γίνεται λόγος για την ποιότητα της ανάλυσης, και συγκεκριμένα τα megapixels που διαθέτει κάθε φωτογραφική μηχανή. Έτσι, επηρρεάζοντας κατά πολύ τη γνώμη των καταναλωτών, το αγοραστικό κοινό αγοράζει φωτογραφικές μηχανές με όσο το δυνατόν περισσότερα megapixels στην ανάλυσή τους. Έτσι, εμείς ως φοιτητές φωτογραφίας έχουμε έναν επιπλέον λόγο να ερευνήσουμε, αν τελικά τα megapixels ανταποκρίνονται στην τελική τιμή του προϊόντος ή απλώς είναι ένα εμπορικό κόλπο για τους καταναλωτές. Τι κρύβεται λοιπόν πίσω από την όλη φιλοσοφία των megapixels; Είναι όντως ένας ακόμη μύθος στο χώρο της τεχνολογίας;
Έχει όντως αποδειχθεί [1], ότι τα megapixels ειναι ένα τρυκ πωλήσεων. Πολλές φωτογραφικές μηχανές με χαμηλό αριθμό megapixels μπορούν να βγάλουν καλύτερες φωτογραφίες σε σύγκριση με φωτογραφικές μηχανές υψηλότερου αριθμού megapixels. Άλλοι είναι οι παράγοντες που είναι πιο σημαντικοί από τα megapixels, όπως η διόρθωση χρώματος (color correction), η ευκρίνεια μέσω αλγορίθμων (sharpening algorithms), το καλιμπράρισμα του φωτός (light calibration) και η μείωση του οπτικού θορύβου (noise reduction). Μια LCD οθόνη που δείχνει μια εικόνα με ανάλυση 2560x1600 εμφανίζει εικόνα τεσσάρων megapixels. Οι φωτογραφικές μηχανές που παράγουν τέτοιες εικόνες, σπάνια δημιουργούν μια εικόνα με ευκρίνεια ανάλογη της επιφάνειας εργασίας μιας οθόνης υπολογιστή. Αυτό συμβαίνει, διότι οι κατασκευαστές φωτογραφικών μηχανών προωθούν το πλήθος των megapixels ως το μείζον θέμα για την ανάλυση της εικόνας.
Αναφέρεται πως ακόμα και μια αύξηση στη γραμμική ανάλυση (ο αριθμός των pixels σε μια κατεύθυνση x ή y άξονα) έχει ως αποτέλεσμα μια τεράστια συνολική αύξηση pixel. Το αποτέλεσμα θα είναι αόρατο παρόλο που υπήρξε αύξηση 40% του αριθμού των pixels σε μια κατεύθυνση, δηλαδή διπλάσιος αριθμός pixels στην εικόνα. Αυτό είναι που επιτρέπει στους κατασκευαστές των φωτογραφικών μηχανών να “καυχηθούν” για τη βελτίωση του μοντέλου της κάθε κάμερας, ακόμα κι αν οι βελτιώσεις αυτές είναι αμελητέας σημασίας. Το συμπέρασμα λοιπόν είναι ότι ο διπλασιασμός του αριθμού των megapixels, αν όλοι οι παράγοντες παραμένουν ίδιοι, έχει μόνο μια πολύ μικρή επίδραση στο τελικό αποτέλεσμα της φωτογραφίας. Προκεμένου να γίνει μια σημαντική βελτίωση στην εικόνα, θα πρέπει να διπλασιαστεί η γραμμική ανάλυση, με το οποίο ισούται με τον τετραπλασασμό των megapixels.
Κατανοώντας τη διαδικασία έκθεσης κατά την οποία το φως προσγειώνεται σε έναν αισθητήρα, ο αισθητήρας (όπως το φίλμ στην αναλογική φωτογραφική μηχανή) είναι εκτεθειμένος στο φως κατά το συνολικό χρόνο της έκθεσης. Έτσι λοιπόν, όσο πιο πολύ αυξάνεται η ποσότητα των megapixels σε σχέση με τον αισθητήρα, τόσο μεγαλύτερη είναι η ανάλυση των παραγόμενων εικόνων [2], αλλά ως επι το πλείστον η ποιότητα αυτών μειώνεται από το μέγεθος του αισθητήρα και των pixels. Αυτός είναι και ο λόγος όπου μια φωτογραφική μηχανή DSLR είναι σαφώς υψηλότερης ποιότητας από ένα κινητό τηλέφωνο ή και οποιοδήποτε άλλο φωτογραφικό μέσο. Διότι σύμφωνα με τη λογική και τα προαναφερόμενα ένα κινητό τηλέφωνο θα δεχθεί πολύ μεγαλύτερη συμπύκνωση του αισθητήρα και των pixel σε αντίθεση από τον κατά πολύ μεγαλύτερο συγκρητικά αισθητήρα στο εσωτερικό της DSLR. [3]
Για να αυξήσουμε τα megapixels σε μια εικόνα, χρειάζεται να αυξηθεί ο αριθμός των pixel, δηλαδή να μειωθεί το μέγεθος αυτών αλλά να μεγαλώσει η ποσότητά τους, ώστε να χωρέσουν στον αισθητήρα. Έτσι, σε ένα συγκεκριμένο μέγεθος αισθητήρα ο χαμηλότερος αριθμός megapixels με μεγαλύτερης ποιότητας pixels θα παράγει μια σαφώς καθαρότερη και ευκρινής εικόνα. [4] Όταν όμως μέσα σε έναν αισθητήρα υπάρχουν “στιμωγμένα” pixels, τότε δημιουργείται αρκετή θερμότητα, όπου είναι ένας τρόπος δημιουργίας οπτικού θορύβου. Ένας επιπλέον τρόπος είναι η αύξηση των ISO της φωτογραφικής μηχανής, ενισχύοντας έτσι ακόμη περισσότερο την ευαισθησία του αισθητήρα στο φώς. Τα pixels στις compact ψηφιακές μηχανές, δεν είναι το ίδιο είδος με εκείνα της υψηλής ποιότητας που βρίσκονται στις DSLR φωτογραφικές μηχανές και γενικά κατά μέσο όρο οι φωτογραφικές μηχανές θα προσφέρουν χαμηλότερη ποιότητα pixels από τις high-end μηχανές της ίδιας κατηγορίας. Το γεγονός αυτό θα οδηγήσει σε φτωχότερη χρωματική ακρίβεια και συνήθως σε πάρα πολύ χαμηλό δυναμικό εύρος. [5]
Παραθέτωντας λοιπόν όλα τα παραπάνω στοιχεία, οδηγούμαστε στο συμπέρασμα πως ο μύθος των megapixels είναι πραγματικότητα, δείχνοντας έτσι πόσο μεγάλη παραπληροφόρηση υπάρχει στον χώρο της τεχνολογίας. Εκτός αυτού, με το περισσότερο πλήθος των megapixels υπάρχουν σημαντικά μειονεκτήματα, όπως αυτό του οπτικού θορύβου και της χαμηλότερης χρωματικής ακρίβειας, όπως παρατηρείται. Όσο μεγαλύτερη είναι η άγνοιά μας στο συγκεκριμένο αντικείμενο, τόσο αυτό μας απομακρύνει από την επίτευξη του μέγιστου δυνατού αποτελέσματος. Είναι πολύ σημαντικό λοιπόν, να έχουμε επίγνωση της πραγματικής “πηγής” του προβλήματος αυτού, και φυσικά να πραγματοποιείται μια εις βάθος έρευνα για κάθε προϊόν που επιθυμεί να αγοράσει ο καταναλωτής.
**Άλλες αντίστοιχης θεματικής εργασίες, είναι επίσης διαθέσιμες εδώ και εδώ.
ΤΜΗΜΑ ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑΣ & ΟΠΤΙΚΟΑΚΟΥΣΤΙΚΩΝ ΤΕΧΝΩΝ
Ε01-Ο ΜΥΘΟΣ ΤΩΝ MEGAPIXEL
μια εργασία των
ΕΥΑΓΓΕΛΙΑΣ ΚΑΝΤΕΡΑΚΗ-09063 και ΕΛΠΙΔΑΣ ΚΟΝΤΟΓΙΑΝΝΗ-09067
για το θεωρητικό μέρος του μαθήματος ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑΣ ΙΙΙ
Διδάσκων: ΕΥΑΓΓΕΛΟΣ ΚΟΚΚΟΡΗΣ
Εαρινό Εξάμηνο 2010-2011
Στη σημερινή εποχή που έχει χαρακτηριστεί ως ψηφιακή και όχι άδικα, γίνεται αναφορά στο μεγάλο πλήθος των διαρκώς εξελισσόμενων τεχνολογικών επιτευμάτων και το εύρος του ψηφιακού αυτού κόσμου. Όλο και περισσότεροι καταναλωτές επιζητούν τα καλύτερα και αποδοτικότερα προϊόντα για να επιτύχουν τους επθυμητούς -γι'αυτούς- στόχους. Δεν είναι όμως σίγουρο, πως το πιο ακριβό προϊόν είναι και το πιο αξιόπιστο. Συγκεκριμένα στον τομεα της φωτογραφίας και των συσκευών της, πολλές φορές γίνεται λόγος για την ποιότητα της ανάλυσης, και συγκεκριμένα τα megapixels που διαθέτει κάθε φωτογραφική μηχανή. Έτσι, επηρρεάζοντας κατά πολύ τη γνώμη των καταναλωτών, το αγοραστικό κοινό αγοράζει φωτογραφικές μηχανές με όσο το δυνατόν περισσότερα megapixels στην ανάλυσή τους. Έτσι, εμείς ως φοιτητές φωτογραφίας έχουμε έναν επιπλέον λόγο να ερευνήσουμε, αν τελικά τα megapixels ανταποκρίνονται στην τελική τιμή του προϊόντος ή απλώς είναι ένα εμπορικό κόλπο για τους καταναλωτές. Τι κρύβεται λοιπόν πίσω από την όλη φιλοσοφία των megapixels; Είναι όντως ένας ακόμη μύθος στο χώρο της τεχνολογίας;
Έχει όντως αποδειχθεί [1], ότι τα megapixels ειναι ένα τρυκ πωλήσεων. Πολλές φωτογραφικές μηχανές με χαμηλό αριθμό megapixels μπορούν να βγάλουν καλύτερες φωτογραφίες σε σύγκριση με φωτογραφικές μηχανές υψηλότερου αριθμού megapixels. Άλλοι είναι οι παράγοντες που είναι πιο σημαντικοί από τα megapixels, όπως η διόρθωση χρώματος (color correction), η ευκρίνεια μέσω αλγορίθμων (sharpening algorithms), το καλιμπράρισμα του φωτός (light calibration) και η μείωση του οπτικού θορύβου (noise reduction). Μια LCD οθόνη που δείχνει μια εικόνα με ανάλυση 2560x1600 εμφανίζει εικόνα τεσσάρων megapixels. Οι φωτογραφικές μηχανές που παράγουν τέτοιες εικόνες, σπάνια δημιουργούν μια εικόνα με ευκρίνεια ανάλογη της επιφάνειας εργασίας μιας οθόνης υπολογιστή. Αυτό συμβαίνει, διότι οι κατασκευαστές φωτογραφικών μηχανών προωθούν το πλήθος των megapixels ως το μείζον θέμα για την ανάλυση της εικόνας.
Αναφέρεται πως ακόμα και μια αύξηση στη γραμμική ανάλυση (ο αριθμός των pixels σε μια κατεύθυνση x ή y άξονα) έχει ως αποτέλεσμα μια τεράστια συνολική αύξηση pixel. Το αποτέλεσμα θα είναι αόρατο παρόλο που υπήρξε αύξηση 40% του αριθμού των pixels σε μια κατεύθυνση, δηλαδή διπλάσιος αριθμός pixels στην εικόνα. Αυτό είναι που επιτρέπει στους κατασκευαστές των φωτογραφικών μηχανών να “καυχηθούν” για τη βελτίωση του μοντέλου της κάθε κάμερας, ακόμα κι αν οι βελτιώσεις αυτές είναι αμελητέας σημασίας. Το συμπέρασμα λοιπόν είναι ότι ο διπλασιασμός του αριθμού των megapixels, αν όλοι οι παράγοντες παραμένουν ίδιοι, έχει μόνο μια πολύ μικρή επίδραση στο τελικό αποτέλεσμα της φωτογραφίας. Προκεμένου να γίνει μια σημαντική βελτίωση στην εικόνα, θα πρέπει να διπλασιαστεί η γραμμική ανάλυση, με το οποίο ισούται με τον τετραπλασασμό των megapixels.
Κατανοώντας τη διαδικασία έκθεσης κατά την οποία το φως προσγειώνεται σε έναν αισθητήρα, ο αισθητήρας (όπως το φίλμ στην αναλογική φωτογραφική μηχανή) είναι εκτεθειμένος στο φως κατά το συνολικό χρόνο της έκθεσης. Έτσι λοιπόν, όσο πιο πολύ αυξάνεται η ποσότητα των megapixels σε σχέση με τον αισθητήρα, τόσο μεγαλύτερη είναι η ανάλυση των παραγόμενων εικόνων [2], αλλά ως επι το πλείστον η ποιότητα αυτών μειώνεται από το μέγεθος του αισθητήρα και των pixels. Αυτός είναι και ο λόγος όπου μια φωτογραφική μηχανή DSLR είναι σαφώς υψηλότερης ποιότητας από ένα κινητό τηλέφωνο ή και οποιοδήποτε άλλο φωτογραφικό μέσο. Διότι σύμφωνα με τη λογική και τα προαναφερόμενα ένα κινητό τηλέφωνο θα δεχθεί πολύ μεγαλύτερη συμπύκνωση του αισθητήρα και των pixel σε αντίθεση από τον κατά πολύ μεγαλύτερο συγκρητικά αισθητήρα στο εσωτερικό της DSLR. [3]
Για να αυξήσουμε τα megapixels σε μια εικόνα, χρειάζεται να αυξηθεί ο αριθμός των pixel, δηλαδή να μειωθεί το μέγεθος αυτών αλλά να μεγαλώσει η ποσότητά τους, ώστε να χωρέσουν στον αισθητήρα. Έτσι, σε ένα συγκεκριμένο μέγεθος αισθητήρα ο χαμηλότερος αριθμός megapixels με μεγαλύτερης ποιότητας pixels θα παράγει μια σαφώς καθαρότερη και ευκρινής εικόνα. [4] Όταν όμως μέσα σε έναν αισθητήρα υπάρχουν “στιμωγμένα” pixels, τότε δημιουργείται αρκετή θερμότητα, όπου είναι ένας τρόπος δημιουργίας οπτικού θορύβου. Ένας επιπλέον τρόπος είναι η αύξηση των ISO της φωτογραφικής μηχανής, ενισχύοντας έτσι ακόμη περισσότερο την ευαισθησία του αισθητήρα στο φώς. Τα pixels στις compact ψηφιακές μηχανές, δεν είναι το ίδιο είδος με εκείνα της υψηλής ποιότητας που βρίσκονται στις DSLR φωτογραφικές μηχανές και γενικά κατά μέσο όρο οι φωτογραφικές μηχανές θα προσφέρουν χαμηλότερη ποιότητα pixels από τις high-end μηχανές της ίδιας κατηγορίας. Το γεγονός αυτό θα οδηγήσει σε φτωχότερη χρωματική ακρίβεια και συνήθως σε πάρα πολύ χαμηλό δυναμικό εύρος. [5]
Παραθέτωντας λοιπόν όλα τα παραπάνω στοιχεία, οδηγούμαστε στο συμπέρασμα πως ο μύθος των megapixels είναι πραγματικότητα, δείχνοντας έτσι πόσο μεγάλη παραπληροφόρηση υπάρχει στον χώρο της τεχνολογίας. Εκτός αυτού, με το περισσότερο πλήθος των megapixels υπάρχουν σημαντικά μειονεκτήματα, όπως αυτό του οπτικού θορύβου και της χαμηλότερης χρωματικής ακρίβειας, όπως παρατηρείται. Όσο μεγαλύτερη είναι η άγνοιά μας στο συγκεκριμένο αντικείμενο, τόσο αυτό μας απομακρύνει από την επίτευξη του μέγιστου δυνατού αποτελέσματος. Είναι πολύ σημαντικό λοιπόν, να έχουμε επίγνωση της πραγματικής “πηγής” του προβλήματος αυτού, και φυσικά να πραγματοποιείται μια εις βάθος έρευνα για κάθε προϊόν που επιθυμεί να αγοράσει ο καταναλωτής.
Πηγές
- Pogue, D. (2007): Breaking the Myth of Megapixels, <http://www.nytimes.com/2007/02/08/technology/08pogue.html>
- McHugh, S (2011): Digital Camera Sensor Sizes: How it Influences Your Photography, <http://www.cambridgeincolour.com/tutorials/digital-camera-sensor-size.htm>
- Bockaert, V. (2011): Sensor Sizes, <http://www.dpreview.com/learn/?/key=sensor+sizes>
- McHugh, S (2011): Digital Camera Image Noise: Concept and Types, <http://www.cambridgeincolour.com/tutorials/image-noise.htm>
- Bockaert, V. (2011): Pixel Quality, <http://www.dpreview.com/learn/?/key=Pixel_Quality>
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου
Γράψτε τις εντυπώσεις σας, ή κάνετε επισημάνσεις και προτάσεις για τη βελτίωση του άρθρου.