как узнать размер пикселя
Как узнать размер пикселя матрицы?
Для чего фотографу может потребоваться размер пикселя? Таких ситуаций хватает. Знание размера пикселя бывает полезно для определения безопасной выдержки при съёмке с рук, ведь чем мельче пиксель, тем заметнее на снимках проявляется дрожание камеры, и тем более короткая выдержка может потребоваться для устранения шевелёнки. Не имея представления о размере пикселя матрицы вашего фотоаппарата, нельзя всерьёз рассуждать о глубине резкости, поскольку именно от размера пикселя напрямую зависит допустимый диаметр кружка рассеяния. Значение дифракционно-ограниченной диафрагмы для конкретной фотокамеры также зависит от размера пикселя. Наконец, не исключено, что при сравнении нескольких камер вы захотите узнать, какая из них обладает большей плотностью пикселей, а, значит, обеспечивает лучшую детализацию и больше подходит для съёмки удалённых объектов.
В инструкциях к цифровым фотоаппаратам очень редко указывается размер пикселя матрицы, но, к счастью, этот параметр довольно легко рассчитать самостоятельно.
В большинстве инструкций можно найти сведения о физическом размере фотоматрицы, а также о её линейном разрешении, т.е. о количестве пикселей, умещающихся на матрице в одном ряду по горизонтали или по вертикали. Например, матрица цифрового фотоаппарата Canon EOS 70D имеет размеры 22,5 × 15 мм или 5472 × 3648 пикселей. Чтобы найти размер одного пикселя, достаточно взять цифры для любой из сторон, разделить миллиметры на пиксели и умножить полученное частное на 1000, чтобы перевести результат в микрометры (микроны). Получаем формулу:
, где
n – размер пикселя в микрометрах;
x – линейный размер матрицы в миллиметрах по одной из сторон;
a – количество пикселей по соответствующей стороне.
Для упомянутого выше 70D расчёт будет следующим:
22,5 ÷ 5472 · 1000 ≈ 4,1 мкм
Результат округлён до 0,1 мкм. Этого более чем достаточно для любых практических целей. Я использовал длинную сторону матрицы, но вы можете взять короткую и убедиться в том, что результат будет идентичным. У всех массовых современных фотоаппаратов пиксели условно квадратные, и потому расчёты можно проводить по любой из сторон матрицы. Впрочем, при использовании длинной стороны погрешность вычисления оказывается несколько меньше.
Возможно, вам не хочется лезть в инструкцию? Что ж, размер пикселя можно вычислить и не зная точных размеров матрицы.
Вам достаточно вспомнить разрешение вашей камеры в мегапикселях и её кроп-фактор. Уж эти-то параметры своего аппарата знает любой фотолюбитель. Формула будет выглядеть следующим образом:
, где
n – всё тот же размер пикселя в микрометрах;
N – разрешение в мегапикселях.
Таким образом, для Canon EOS 70D, обладающего кроп-фактором 1,6 и разрешением 20 Мп получаем:
29,4 ÷ (1,6 · √20) ≈ 4,1 мкм
Как видим, обе формулы дают абсолютно единодушный ответ. Вы вправе использовать ту, которая вам больше нравится.
На случай, если кто-то из моих читателей не в ладах с квадратными корнями, я счёл своим долгом самостоятельно рассчитать размеры пикселей для некоторых наиболее употребимых цифровых форматов и свести эти данные в единую таблицу. Пользуйтесь на здоровье.
Размер пикселя в зависимости от разрешения камеры и её кроп-фактора, мкм.
Разрешение, Мп
Кроп-фактор
* Кроп-фактор, равный единице, соответствует
полному кадру (36 × 24 мм).
Очевидно, что чем меньше матрица цифрового фотоаппарата и чем выше его разрешение, тем меньшим размером обладает единичный пиксель матрицы. Хорошо это или плохо?
Главным, да, пожалуй, и единственным положительным следствием уменьшения размеров отдельного пикселя является возрастание общей плотности пикселей. Матрица с большей плотностью пикселей при прочих равных условиях способна обеспечить лучшую детализацию снимка. Однако это преимущество, хоть и довольно весомое, тянет за собой целый ворох негативных последствий. Камеры с высоким разрешением очень требовательны к качеству объективов и техническому мастерству фотографа. Они не прощают небрежности в работе и с циничным удовольствием запечатлят на снимке не только полезные детали, но и всевозможные дефекты оптики, шевелёнку и промахи фокусировки. Чем мельче пиксель, тем раньше становится заметным негативное влияние дифракции на резкость при диафрагмировании объектива. Вместе с тем, мелкий пиксель диктует пропорционально малые размеры допустимого кружка рассеяния, уменьшая тем самым глубину резко изображаемого пространства.
Следует помнить, что при двукратном уменьшении линейных размеров пикселя его площадь уменьшается вчетверо, а, значит, вчетверо же уменьшается и количество фотонов, которые способен уловить фотодиод в единицу времени. На практике это означает падение ёмкости фотодиода, и пропорциональное снижение динамического диапазона матрицы. Можно даже сказать, что повышение количества пикселей почти всегда осуществляется ценой снижения их качества.
Не исключено, что у некоторых читателей возникнет вопрос: а действительно ли автор уверен в том, что размер пикселя может быть рассчитан с помощью приведённых им формул? Нет, автор в этом не уверен. Собственно фотодиоды матрицы занимают далеко не всю её площадь, и их фактический размер всегда меньше расчётного (см. «Как работает цифровой фотоаппарат»). Если быть точным, то формулы наши позволяют вычислить расстояние между геометрическими центрами двух соседних фотодиодов. Это расстояние смело может быть принято за теоретический размер пикселя и использовано для любых необходимых фотографу вычислений.
Спасибо за внимание!
Post scriptum
Если статья оказалась для вас полезной и познавательной, вы можете любезно поддержать проект, внеся вклад в его развитие. Если же статья вам не понравилась, но у вас есть мысли о том, как сделать её лучше, ваша критика будет принята с не меньшей благодарностью.
Не забывайте о том, что данная статья является объектом авторского права. Перепечатка и цитирование допустимы при наличии действующей ссылки на первоисточник, причём используемый текст не должен ни коим образом искажаться или модифицироваться.
Пиксель
Специалисты по разработке веб-сайтов и созданию графических изображений, например фотографий, видео, иллюстраций, используют такое понятие как » pixel». Это понятие характеризует способ формирования или качество картинки.
Pixel — что это такое?
Термин образован комбинацией первых частей английских слов pic-ture el-ement (деталь рисунка). Иногда в русском языке используется вариант «элиз» (элемент изображения).
Пиксель — это минимальная по размеру целостная логическая составляющая графического образа. Или, в случае дисплеев, формирующих картинку, — элемент фотоматрицы.
Подобно тому как мозаика складывается из отдельных частей одинаковой формы и размера, пиксели на мониторе формируют видимый образ.
Пиксел — свойства
Данный объект можно характеризовать расположением, цветом, яркостью, формой и прозрачностью.
В ряде компьютерных систем каждый элиз содержит информацию об одном цвете. А в других приборах — например, в цветных мониторах — он образуется из триад. То есть, субъединиц трех основных цветов, воспринимаемых сетчаткой глаза. При этом, в отдельно взятой тройке последовательность цветов задается с помощью кодирования.
В экранах электронно-лучевых трубок количество триад в одном элементе не ограничено. А в жидкокристаллических мониторах каждый pixel содержит одну тройку цветов.
Форма пикселя может представлять из себя многоугольник (4 или 8 сторон) или круг.
Плотность пикселей на дюйм — ppi
Количество элементов на единицу площади или длины называется разрешающей способностью прибора. Оно определяет качество формируемого или выводимого изображения. Единицей измерения этой величины является ppi (pixels per inch). Ppi — это число пикселей на дюйм (1 дюйм=2.54 см).
Эта размерность показывает соотношение между 2D-параметрами экрана и его диагональю. 2D-параметры задаются количеством элементов изображения по двум измерениям (например, 1024х600). А диагональ выражается в дюймах (10.1 i).
Физический смысл ppi — количество пикселей на диагонали дисплея, приходящихся на один дюйм ее длины.
Экран первой модели компьютера Mac содержал 72 ppi. А современные iPhone имеют плотность 458 пикселей на дюйм и выше.
Иногда для определения разрешения дисплея рассматривают не его диагональ, а ширину. При этом ppi рассчитывают по формуле:
Пиксельная характеристика двумерных изображений
Пиксель на экране дисплея представляет собой минимальный элемент графики, который характеризуется своим цветом. Поскольку он может быть разной величины, количество элизов по вертикали и горизонтали не определяет площадь картинки в метрических единицах, а показывает размер растрового изображения только в пикселях.
Например, запись 1170х1410 означает, что по ширине картинка состоит из 1170 точек. А по высоте — из 1410. Всего изображение содержит 1 649 700 элементов, то есть 1.6 мегапикселя.
Необходимо учитывать соотношение между количеством точек в изображении и параметрами устройства вывода. Например, количеством пикселей. Это нужно для того чтобы растровый рисунок был правильно воспроизведен. И, в результате, хорошо воспринимался глазом при выводе на бумагу или экран. Оптимально, когда эти величины относятся как один к одному.
Чем выше разрешение дисплея, тем больше плотность пикселей и лучше качество картинки.
Низкое разрешение делает явным зернистое строение образа.
Размер пикселя
На практике размер пикселя может быть как абсолютным, так и относительным. Относительный используется если изображение просматривается на компьютере или ноутбуке. Либо на другом устройстве с нестандартным размером дисплея.
Этой величиной удобно оперировать и в том случае, когда на картинку приходится смотреть с нестандартного расстояния. Например, в два раза меньшего — тогда и относительный pixel необходимо уменьшить вдвое. Или в противном случае зритель будет отчетливо видеть точки, составляющие рисунок.
Используются также такие понятия как «пиксел на градус» и «угол зрения». Они нужны чтобы аналитически соотнести дистанцию, на которую удален экран от наблюдателя и размер дисплея. А также абсолютный и относительный размер точки образа.
Цель производителей мониторов — задать элизы такой величины, чтобы они не создавали впечатления дискретности картинки. А, наоборот, сливались в рисунок.
Хорошо известно предполагаемое расстояние от глаза наблюдателя до дисплея. Например, стандартно, для смартфона оно равно 10 см, а для компьютера — 20 сантиметров. Из этого определяют длину отрезка, который «вырезается» на экране углом зрения в один градус.
Затем рассчитывается количество точек, которые необходимо разместить на этом отрезке для получения хорошего изображения. И, соответственно, размер пикселя.
Конструкторы компании Apple, например, создают дисплеи с 53-79 точками на градус.
Можно решить и обратную задачу. Например, определить градусную меру угла зрения, который соответствует на экране отрезку длинною в 1 pixel. И рассчитывать, опираясь на эти данные, размеры точек для дисплеев заданного размера.
Определение количества пикселей в 1 сантиметре
Для перехода в метрическую систему единиц измерения следует выразить количество элизов на дюйм в обратных сантиметрах.
Если учесть, что 1 дюйм =2.54 см, то перевести разрешение в пиксели на сантиметр можно, разделив его значение в обратных дюймах на 2.54.
Например, если для данного экрана ppi=109 элементов на дюйм, то на 1 сантиметр в нем приходится 109/2.54=42 точки.
Формула для вычисления ppi
Зная пиксельную ширину A и высоту B экрана, можно по теореме Пифагора определить его диагональ L: L=(A2+B2)½, а затем, разделив L на длину диагонали D, выраженную в дюймах, получить разрешение: R=L/D.
Для дисплея Mac Cinema, имеющего параметры 2560х1440 точек и диагональ 27 дюймов имеем: L=(25602+14402)½=2943 элемента, R=2943/27=109 ppi=42 pixel/см.
Как узнать размер изображения в пикселях
На устройствах вывода, в частности, принтерах, качество изображения тоже характеризуется плотностью точек, т. е. их количеством на дюйм. Но эта величина называется не ppi, а dpi (dots per inch).
Этот параметр помогает вычислить размер картинки, которая выводится на печать. Поскольку стороны листа бумаги измеряют в метрических единицах, то в формулу перевода из пикселей в сантиметры входит коэффициент 2.54: l=(2.54*p)/dpi, где:
Например, необходимо распечатать изображение с разрешением 1440х1200 точек. Хорошее качество печати можно получить на принтере с разрешением 150 dpi, отличное — если у печатающего устройства R=300 dpi.
Возьмем второй вариант и получим: A=(2.54*1440)/300=12 сантиметров в ширину; B=(2.54*1200)/300=10 см в высоту.
Для распечатки данного изображения понадобится фотобумага размером 10х12 см.
Когда требуется узнать размер в пикселях выводимого на печать рисунка, следует выразить p из формулы для l. Получаем: p=l*dpi/2.54.
Фотографии распечатываются в разных размерах. Если необходимо сделать изображение 9х12 см с разрешением принтера 150 dpi, то его параметры в пикселях будут следующими: Ap=150*12/2.54=709 — ширина фотографии; Bp=150*9/2.54=531 — ее высота.
То есть, в формировании этого изображения будет задействовано 709*531=376479 точек.
Пиксели в мегапиксели
В конце ХХ века маркетологи компании Kodak ввели понятие «мегапикселя». Оно стало применяться для характеристики разрешения матрицы цифровых фотоаппаратов и камер.
В соответствии со значением приставки «мега», этот термин означает «один миллион пикселей».
Принцип работы цифровых видео и фотокамер основан на передаче электрического сигнала от светодиодного пикселя к запоминающему устройству в форме цифровых данных.
В данном случае можно определить пиксели как элементы, на которые фотоматрица разбивает изображение, получаемое объективом камеры, для оцифровки.
Если сложить величины, обратные разрешениям фотоприемника (M) и объектива (O), выраженные в pixel на дюйм, то получим общую разрешающую способность системы объектив — матрица (S) в (-1)-й степени: M-1+O-1=S-1, или S=M*O/(M+O).
Максимальное значение S (=М/2) достигается при М=О, т. е. в том случае, когда разрешения матрицы и объектива равны.
Размеры пар светодиод-конденсатор (которые и образуют фотопиксели) в современных фотоматрицах составляют от 0.0025 мм до 0.0080 мм, в среднем — 0.006 миллиметра.
Пиксел и разрешение матриц фотоаппаратов
Расстояние между центрами двух соседних точек — это шаг пикселя. Данная характеристика влияет на качество изображения: чем меньше шаг, тем точней картинка.
Разрешение матриц фотоаппаратов и камер на телефонах и смартфонах определяется также размерами двух элементов, расположенных подряд. Поскольку две светящиеся точки видны только если между ними есть третья — темная. Поэтому: М=1/2р, где р — величина пикселя.
У матриц больших цифровых фотокамер М составляет 300 ppi, а у фотоприемников мобильных устройств — 100 pixel на дюйм.
Светодиодные пиксели большего размера имеют более высокую фоточувствительность и обеспечивают лучшее качество изображения. При этом количество элементов влияет на разрешение подробностей картинки. Поэтому матрицы современных смартфонов должны содержать миллионы светодиодных ячеек, т. е. несколько мегапикселей (в среднем, 8 — 25 МР).
Создателям цифровой фототехники приходится балансировать между необходимостью увеличивать разрешение фотоприемника путем наращивания количества светодиодов и конструктивными ограничениями размеров матриц. Это приводит к ухудшению соотношения сигнал/шум.
Шумоподавляющие программные алгоритмы могут вызвать замыливание деталей и размытие картинки.
Поэтому, оценивая камеру смартфона, необходимо обращать внимание не только на количество МР, но и на размеры диагонали ее экрана.
Количество мегапикселей влияет на размер и качество отпечатков. Например, если выводить маленькие снимки на большой лист бумаги, проявится дискретность изображения. И особенно на переходах цветов.
Для печати небольших (например, 10х15 сантиметров) фотографий с разрешением 300 dpi требуется не меньше 2 мегапикселей. А на стандартном альбомном листе, который будет располагаться на большем расстоянии от наблюдателя, такое разрешение не нужно.
Что значит время отклика пикселя
Жидкокристаллические индикаторы состоят из ячеек, изменяющих свои характеристики под действием электрического сигнала. Например, яркость или цвет. Минимальное время, за которое происходит это переключение, называется временем отклика пикселя.
Эта характеристика определяет максимальную быстроту изменения картинки на экране.
Если время отклика дисплея t равно, например, 40 мм, то частоту смены изображения можно вычислить по формуле: f=1/t=25 Гц.
Большое время отклика пикселя плохо сказывается на зрении наблюдателя. Потому что изображение «не успевает» за сигналом. И на экране могут задерживаться старые образы на фоне уже возникающих новых. А в результате глаза и мозг переутомляются.
Для определения времени отклика дисплея существуют три способа:
Третий метод дает время 1-2 мс, и эту величину указывают производители мониторов в характеристике прибора в качестве отклика. Но при этом общее время полного переключения пикселя оказывается намного больше, так что оценить качество дисплея позволяет только первый способ.
Самостоятельно измерить время отклика пикселя можно с помощью программы TFT Monitor Test.
Как узнать размер картинки, и для чего нужны разные форматы?
Существует сразу несколько различных форматов изображений. Узнав формат картинки и ее размер, вы сможете грамотно использовать ее для размещения на собственном сайте. Например, знаете ли вы, что для рисунков с небольшим количеством резких переходов лучше использовать формат JPG, а для фотографий с повышенной резкостью — формат PNG?
В этой статье будут рассмотрены способы, позволяющие узнать размер картинки, основные графические форматы, которые используются на просторах интернета, их отличия. К наиболее распространенным форматам изображений относят JPG, PNG, SVG и GIF.
Как узнать размер картинки и зачем это нужно?
Из-за особенностей различных форматов каждая конкретная картинка может оказаться хорошим вариантом в одной ситуации, и плохим в другой. Кроме того, узнав размер картинки, вы сможете определиться, стоит ли загружать ее на сайт — в зависимости от того, сколько весит изображение, оно может положительно или отрицательно влиять на поведенческие факторы.
Слишком большие картинки будут мешать быстрой загрузке сайта, и тем самым повышать процент отказов, ухудшая рейтинг сайта в поисковой выдаче. Низкокачественные, неинформативные и слабо привлекающие внимание пользователей картинки также негативно скажутся на продвижении интернет-ресурса в поисковых системах.
Использование большого количества фотографий также может ухудшить ранжирование сайта, поэтому следует грамотно подбирать размеры и сжимать необходимые изображения, стараясь не потерять в качестве.
Вывод: знать размер картинок — важно, потому что их вес влияет на скорость загрузки сайта, а она в свою очередь оказывает влияние на продвижение.
Как узнать размер фотографии, сохраненной на компьютере?
Чтобы узнать вес фотографии, сохраненной на компьютере, достаточно заглянуть в ее «Свойства». Клик правой кнопкой мыши по изображению и выбор соответствующего пункта в контекстном меню выведет соответствующее окно с информацией о ширине и высоте фотографии в пикселях. Также здесь будет показано разрешение в DPI.
Совет: если нужно узнать размер и разрешение сразу нескольких изображений — откройте вкладку «Вид», затем выберите формат «Детали» и поставьте галочку в боксе «Разрешения». Это позволит узнать размер каждой картинки.
Как узнать размер изображения, размещенного на любом сайте?
Чтобы узнать размер фотографии, размещенной на сайте, воспользуйтесь следующей инструкцией:
Какие существуют форматы изображений
Сейчас в интернете применяют четыре основных графических формата — JPEG, PNG, SVG, GIF. Каждый из них имеет свои особенности, используется для определенных ситуаций. Рассмотрим каждый формат изображений более подробно.
Наиболее распространенный формат изображений. Лучше всего подходит для фотографий и картинок без резких переходов. При сжатии может терять в качестве, именно поэтому пользователю предлагается на выбор сразу несколько вариантов итогового качества (высокое/среднее/низкое).
Второй наиболее популярный формат. PNG часто применяют для графических картинок, иллюстраций. Отличительная особенность этого формата заключается в том, что при сжатии и приближении картинки он не теряет в качестве. Кроме того его активно применяют для картинок с резкими, не плавными переходами.
Этот формат используется для двумерной векторной графики, широко распространен на просторах всемирной путины. Он пользуется особой популярностью при разработке современных сайтов. Файлы формата SVG занимают гораздо меньше места по сравнению с изображениями, сохраненными в других форматах.
Главный недостаток этого формата заключается в том, что с его помощью достаточно трудно создавать сложные объекты, которые нельзя описать с помощью геометрических фигур.
Занимает много места и может вызвать замедление работы сайта на слабых компьютерах. Тем не менее, применяется для создания GIF-анимаций. Этот формат может быть полезен, при использовании в инструкциях или других форматах контента, в которых важно продемонстрировать поэтапное выполнение какой-то задачи.
Итоги
Размер картинок важно узнавать для внутренней оптимизации сайта. Уменьшение размера используемых картинок позволит увеличить скорость загрузки сайта, что положительно скажется на SEO. Важно стараться уменьшать размер изображений без потери качества, а также необходимо знать, какой формат изображений подойдет для вашей ситуации лучше других.
Чтобы узнать размер изображения, чаще всего достаточно кликнуть правой кнопкой мыши и выбрать соответствующий пункт контекстного меню. Для браузера Opera может потребоваться установка дополнительного расширения.
Пожалуйста, опубликуйте ваши комментарии по текущей теме статьи. Мы крайне благодарны вам за ваши комментарии, дизлайки, подписки, отклики, лайки!