اللبنة الأساسية للصور الرقمية

كل صورة رقمية عبارة عن شبكة من البكسلات مرتبة في صفوف وأعمدة. يعرض البكسل الواحد لونًا واحدًا من لوحة تضم ملايين الألوان الممكنة (عادةً 16.7 مليون في الشاشات القياسية). تدرك العين البشرية هذه المربعات الملونة الصغيرة كصور مستمرة.

مثال: شاشة بدقة 1920×1080 بها 1,920 بكسل أفقيًا و 1,080 بكسل رأسيًا، بإجمالي 2,073,600 بكسل فردي.

مليون بكسل، الوحدة القياسية لقياس دقة الكاميرا

يشير الميجابكسل إلى العدد الإجمالي للبكسلات في مستشعر الصورة أو الصورة الفوتوغرافية. تسمح أعداد الميجابكسل الأعلى بطباعة أكبر، ومرونة أكبر في الاقتصاص، والتقاط تفاصيل أدق. ومع ذلك، فإن الميجابكسل ليس كل شيء - فحجم البكسل وجودة العدسة ومعالجة الصور مهمة أيضًا.

مثال: تلتقط كاميرا 12MP صورًا بها 12 مليون بكسل، وعادةً ما تكون بدقة 4000×3000 (4,000 × 3,000 = 12,000,000).

العلاقة التناسبية بين العرض والارتفاع

تحدد نسبة العرض إلى الارتفاع شكل صورتك أو شاشتك. تخدم نسب العرض إلى الارتفاع المختلفة أغراضًا مختلفة، من التصوير الفوتوغرافي التقليدي إلى السينما فائقة الاتساع.

• 16:9 — قياسي لفيديو HD/4K، معظم الشاشات الحديثة، YouTube
• 4:3 — تنسيق تلفزيوني كلاسيكي، العديد من الكاميرات القديمة، شاشات iPad
• 3:2 — فيلم 35 مم تقليدي، معظم كاميرات DSLR، المطبوعات
• 1:1 — تنسيق مربع، منشورات Instagram، أفلام متوسطة الحجم
• 21:9 — سينما فائقة الاتساع، شاشات ممتازة، هواتف ذكية
• 17:9 (256:135) — معيار عرض السينما DCI

1975–1995

شهد ميلاد التصوير الرقمي الانتقال من الفيلم إلى المستشعرات الإلكترونية، على الرغم من أن الدقة كانت محدودة للغاية بسبب قيود التخزين والمعالجة.

• 1975: أول نموذج أولي للكاميرا الرقمية من Kodak — 100×100 بكسل (0.01 ميجابكسل)، مسجل على شريط كاسيت
• 1981: Sony Mavica — 570×490 بكسل، مخزنة على أقراص مرنة
• 1987: QuickTake 100 — 640×480 (0.3 ميجابكسل)، أول كاميرا رقمية للمستهلكين
• 1991: Kodak DCS-100 — 1.3 ميجابكسل، 13,000 دولار، موجهة للمصورين الصحفيين
• 1995: أول كاميرا ميجابكسل للمستهلكين — Casio QV-10 بدقة 320×240

2000–2010

تنافست الشركات المصنعة للكاميرات بشدة على أعداد الميجابكسل، وتصاعدت بسرعة من 2 ميجابكسل إلى أكثر من 10 ميجابكسل مع نضوج تقنية المستشعرات وانخفاض أسعار الذاكرة.

• 2000: Canon PowerShot S10 — 2 ميجابكسل يصبح معيارًا استهلاكيًا سائدًا
• 2002: ظهور أول كاميرات 5 ميجابكسل، مماثلة لجودة فيلم 35 مم للمطبوعات مقاس 4 × 6
• 2005: Canon EOS 5D — كاميرا DSLR كاملة الإطار بدقة 12.8 ميجابكسل تحدث ثورة في التصوير الفوتوغرافي الاحترافي
• 2007: إطلاق iPhone بكاميرا 2 ميجابكسل، بداية ثورة التصوير الفوتوغرافي بالهواتف الذكية
• 2009: كاميرات متوسطة الحجم تصل إلى 80 ميجابكسل — Leaf Aptus-II 12
• 2010: كاميرات الهواتف الذكية تصل إلى 8 ميجابكسل، منافسة للكاميرات المدمجة

2010–إلى الوقت الحاضر

انفجرت دقة الفيديو من الدقة القياسية إلى 4K وما بعدها، بينما تطابقت كاميرات الهواتف الذكية مع المعدات الاحترافية. تحول التركيز من عدد الميجابكسل النقي إلى التصوير الحاسوبي.

• 2012: إصدار أول أجهزة تلفزيون 4K — 3840×2160 (8.3 ميجابكسل) يصبح المعيار الجديد
• 2013: كاميرات الهواتف الذكية تصل إلى 13 ميجابكسل مع معالجة صور متقدمة
• 2015: YouTube يدعم تحميلات الفيديو بدقة 8K (7680×4320)
• 2017: كاميرات السينما تصور 8K RAW — RED Weapon 8K
• 2019: Samsung Galaxy S20 Ultra — مستشعر كاميرا هاتف ذكي بدقة 108 ميجابكسل
• 2020: أجهزة تلفزيون 8K أصبحت متاحة للمستهلكين، كاميرات سينما 12K قيد الإنتاج
• 2023: iPhone 14 Pro Max — 48 ميجابكسل مع التصوير الحاسوبي

2024 وما بعدها

يستمر نمو الدقة للتطبيقات المتخصصة، لكن تركيز المستهلكين يتحول إلى HDR، والنطاق الديناميكي، والأداء في الإضاءة المنخفضة، والتصوير المحسن بالذكاء الاصطناعي.

• شاشات 16K قيد التطوير للواقع الافتراضي/المعزز والتصوير الطبي
• كاميرات السينما تستكشف 16K وأعلى لمرونة المؤثرات البصرية
• التصوير الحاسوبي يحل محل مكاسب الدقة النقية
• الترقية بالذكاء الاصطناعي تجعل الالتقاطات ذات الدقة المنخفضة قابلة للتطبيق
• تجميع الصور بالجيجابكسل للتطبيقات العلمية والفنية
• قد يعيد التصوير المجسم والمجال الضوئي تعريف 'الدقة'

1280×720 بكسل

0.92 ميجابكسل (إجمالي 921,600 بكسل)

أول معيار HD واسع الانتشار، لا يزال شائعًا للبث والألعاب بمعدلات إطارات عالية والشاشات الاقتصادية.

التطبيقات الشائعة:

• بث YouTube 720p
• شاشات للمبتدئين
• ألعاب بمعدل إطارات عالٍ (120 هرتز+)
• مؤتمرات الفيديو

1920×1080 بكسل

2.07 ميجابكسل (إجمالي 2,073,600 بكسل)

معيار HD السائد منذ عام 2010. وضوح ممتاز للشاشات التي يصل حجمها إلى 50 بوصة. أفضل توازن بين الجودة وحجم الملف.

المعيار الصناعي لـ:

• أقراص Blu-ray
• معظم الشاشات (13-27 بوصة)
• PlayStation 4/Xbox One
• إنتاج الفيديو الاحترافي
• خدمات البث

2560×1440 بكسل

3.69 ميجابكسل (إجمالي 3,686,400 بكسل)

النقطة المثلى بين 1080p و 4K، حيث تقدم 78٪ بكسلات أكثر من Full HD دون متطلبات أداء 4K.

مفضل لـ:

• شاشات الألعاب (27 بوصة، 144 هرتز+)
• تحرير الصور
• الهواتف الذكية المتطورة
• بث YouTube 1440p

3840×2160 بكسل

8.29 ميجابكسل (إجمالي 8,294,400 بكسل)

المعيار المتميز الحالي، يقدم 4 أضعاف بكسلات 1080p. وضوح مذهل على الشاشات الكبيرة، ويتيح مرونة الاقتصاص في مرحلة ما بعد الإنتاج.

المعيار المتميز لـ:

• أجهزة التلفزيون الحديثة (43 بوصة+)
• PS5/Xbox Series X
• Netflix 4K
• فيديو احترافي
• شاشات متطورة (32 بوصة+)

7680×4320 بكسل

33.18 ميجابكسل (إجمالي 33,177,600 بكسل)

معيار الجيل التالي الذي يقدم 4 أضعاف دقة 4K. تفاصيل لا تصدق للشاشات الضخمة، مرونة قصوى في الاقتصاص.

التطبيقات الناشئة:

• أجهزة التلفزيون المتميزة (65 بوصة+)
• كاميرات السينما
• YouTube 8K
• سماعات الواقع الافتراضي
• تجهيز المحتوى للمستقبل

12288×6912 بكسل

84.93 ميجابكسل (إجمالي 84,934,656 بكسل)

أحدث ما توصلت إليه كاميرات السينما. مرونة استثنائية لإعادة التأطير، والمؤثرات البصرية، وتجهيز الإنتاجات المتطورة للمستقبل.

التطبيقات فائقة الاحترافية:

• Blackmagic URSA Mini Pro 12K
• مؤثرات بصرية في هوليوود
• سينما IMAX
• طباعة لوحات الإعلانات من الفيديو

مبادرات السينما الرقمية — المواصفات الفنية لهوليوود للسينما الرقمية

تأسست في عام 2002 من قبل الاستوديوهات الكبرى لاستبدال فيلم 35 مم بالعرض الرقمي مع الحفاظ على جودة الفيلم أو تجاوزها.

• نسب عرض إلى ارتفاع أوسع من 16:9 للمستهلكين (حوالي 17:9)
• محسنة لأحجام شاشات السينما (بعرض يصل إلى 60 قدمًا+)
• مساحة ألوان احترافية DCI-P3 (نطاق أوسع من Rec. 709 للمستهلكين)
• معدلات بت وعمق ألوان أعلى من تنسيقات المستهلكين
• حماية وتشفير محتوى مدمجان

اختلفت معايير السينما والمستهلكين لأسباب فنية وعملية:

• DCI 4K هو 4096×2160 مقابل UHD 4K هو 3840×2160 — DCI لديه 6.5٪ بكسلات أكثر
• نسبة العرض إلى الارتفاع: DCI هي 1.9:1 (سينمائي) مقابل UHD هي 1.78:1 (تلفزيون 16:9)
• مساحة الألوان: DCI-P3 (سينما) مقابل Rec. 709/2020 (مستهلك)
• معدلات الإطارات: تستهدف DCI 24 إطارًا في الثانية، وتدعم UHD 24/30/60 إطارًا في الثانية

تختلف احتياجات الدقة بناءً على حجم الإخراج ومرونة الاقتصاص.

• 12-24 ميجابكسل: مثالي للويب ووسائل التواصل الاجتماعي والمطبوعات حتى 11 × 14 بوصة
• 24-36 ميجابكسل: معيار احترافي، مرونة معتدلة في الاقتصاص
• 36-60 ميجابكسل: أزياء، مناظر طبيعية، فنون جميلة — مطبوعات كبيرة، معالجة لاحقة واسعة النطاق
• 60+ ميجابكسل: تنسيق متوسط، هندسة معمارية، تصوير منتجات بأقصى قدر من التفاصيل

تؤثر دقة الفيديو على التخزين وأداء التحرير وجودة التسليم.

• 1080p: YouTube، وسائل التواصل الاجتماعي، البث التلفزيوني، محتوى الويب
• 1440p: YouTube متميز، بث الألعاب بتفاصيل عالية
• 4K: إنتاجات احترافية، سينما، خدمات بث
• 6K/8K: سينما متطورة، أعمال مؤثرات بصرية، تجهيز للمستقبل، إعادة تأطير قصوى

طابق الدقة مع حجم الشاشة ومسافة المشاهدة للحصول على تجربة مثالية.

• شاشة 24 بوصة: 1080p مثالية، 1440p للإنتاجية
• شاشة 27 بوصة: 1440p هي النقطة المثلى، 4K للعمل الاحترافي
• شاشة 32 بوصة+: 4K كحد أدنى، 5K/6K لتحرير الصور/الفيديو
• تلفزيون 43-55 بوصة: 4K قياسي
• تلفزيون 65 بوصة+: 4K كحد أدنى، 8K مفيدة عند المشاهدة عن قرب

تعتمد دقة الطباعة على الحجم ومسافة المشاهدة.

• 4 × 6 بوصة عند 300 نقطة في البوصة: 2.16 ميجابكسل (أي كاميرا حديثة)
• 8 × 10 بوصة عند 300 نقطة في البوصة: 7.2 ميجابكسل
• 11 × 14 بوصة عند 300 نقطة في البوصة: 13.9 ميجابكسل
• 16 × 20 بوصة عند 300 نقطة في البوصة: 28.8 ميجابكسل (تحتاج إلى كاميرا عالية الدقة)
• لوحة إعلانات: 150 نقطة في البوصة كافية (تُرى من مسافة بعيدة)

من 1080×1080 إلى 1920×1080 (1-2 ميجابكسل)

تقوم منصات التواصل الاجتماعي بالضغط بشدة. توفر الدقة الأعلى فائدة ضئيلة وتبطئ التحميلات.

• Instagram الحد الأقصى: 1080×1080
• YouTube: 1080p كافٍ لمعظم الحالات
• TikTok: 1080×1920 هو الأمثل

24-45 ميجابكسل كحد أدنى

يتطلب تسليم العملاء والمطبوعات الكبيرة ومرونة الاقتصاص دقة عالية.

• العمل التجاري: 24 ميجابكسل+
• التحرير: 36 ميجابكسل+
• مطبوعات فنية: 45 ميجابكسل+

1920×1080 كحد أقصى (محسن)

وازن بين الجودة وسرعة تحميل الصفحة. قدم إصدارات 2× لشاشات Retina.

• الصور الرئيسية: <200 كيلوبايت مضغوطة
• صور المنتج: 1200×1200
• Retina: أصول بدقة 2×

1440p بمعدل 144 هرتز أو 4K بمعدل 60 هرتز

وازن بين الجودة المرئية ومعدل الإطارات بناءً على نوع اللعبة.

• تنافسي: 1080p/144 هرتز+
• غير رسمي: 1440p/60-144 هرتز
• سينمائي: 4K/60 هرتز

• صور بدقة أعلى من تنسيق التسليم للمرونة
• المزيد من الميجابكسل لا يعني جودة أفضل - حجم المستشعر والعدسة أكثر أهمية
• طابق نسبة العرض إلى الارتفاع مع الإخراج المقصود (فيديو 16:9، صور 3:2)
• يحافظ الالتقاط بصيغة RAW على أقصى قدر من التفاصيل للمعالجة اللاحقة

• فيديو 8K: حوالي 400 جيجابايت في الساعة (RAW)، خطط للتخزين وفقًا لذلك
• استخدم الوكلاء لتحرير 4K+ للحفاظ على سير عمل سلس
• اضغط صور الويب - 1080p JPEG بجودة 80٪ غير محسوس
• أرشفة النسخ الأصلية، وتسليم الإصدارات المضغوطة

• شاشة 27 بوصة: 1440p مثالية، 4K مبالغ فيه على مسافة عادية
• قاعدة حجم التلفزيون: اجلس على بعد 1.5 ضعف قطر الشاشة لـ 4K، و 3 أضعاف لـ 1080p
• الألعاب: أعط الأولوية لمعدل التحديث على الدقة للعب التنافسي
• العمل الاحترافي: دقة الألوان > الدقة لتحرير الصور/الفيديو

• قم بتصغير 4K إلى 1080p لتسليم الويب - تبدو أكثر وضوحًا من 1080p الأصلي
• استخدم تسريع وحدة معالجة الرسومات لتحرير الفيديو 4K+
• بث بدقة 1440p إذا كانت النطاق الترددي محدودًا - أفضل من 4K المتقطع
• تتيح الترقية بالذكاء الاصطناعي (DLSS، FSR) ألعابًا بدقة أعلى

تبلغ دقة العين البشرية حوالي 576 ميجابكسل. ومع ذلك، فإن المركز 2 درجة فقط (النقرة) يقترب من هذه الكثافة - الرؤية المحيطية أقل دقة بكثير.

أكبر صورة تم إنشاؤها على الإطلاق تبلغ 365 جيجابكسل - بانوراما لمون بلان. بالدقة الكاملة، ستتطلب جدارًا من تلفزيونات 4K بعرض 44 قدمًا لعرضها بالحجم الأصلي.

تلتقط كاميرا المجال الواسع 3 في تلسكوب Hubble صورًا بدقة 16 ميجابكسل. على الرغم من أنها متواضعة بالمعايير الحديثة، إلا أن عدم وجود تشويه جوي ومستشعراتها المتخصصة تنتج تفاصيل فلكية لا مثيل لها.

يحتوي فيلم 35 مم على ما يعادل 24 ميجابكسل تقريبًا عند مسحه ضوئيًا بشكل مثالي. تجاوزت التكنولوجيا الرقمية جودة الفيلم حوالي عام 2005 مع كاميرات بأسعار معقولة بدقة 12 ميجابكسل+.

كانت أول كاميرا هاتف (J-SH04، 2000) بدقة 0.11 ميجابكسل - 110,000 بكسل. تتمتع الهواتف الرائدة اليوم ببكسلات أكثر بـ 400 مرة بدقة 48-108 ميجابكسل.

في مسافات المشاهدة النموذجية، لا توفر 8K أي فائدة مرئية على 4K على الشاشات التي يقل حجمها عن 80 بوصة. غالبًا ما يتجاوز التسويق القدرة البصرية البشرية.

نعم، إذا كنت تجلس على بعد 5 أقدام. بعد هذه المسافة، لا يستطيع معظم الناس تمييز 4K عن 1080p. ومع ذلك، لا يزال محتوى 4K و HDR والمعالجة الأفضل في تلفزيونات 4K توفر قيمة.

من المحتمل أن يكون معدل البت أو الإضاءة غير كافيين. تظهر دقة 4K بمعدلات بت منخفضة (أقل من 50 ميجابت في الثانية) المزيد من عيوب الضغط من 1080p بمعدلات بت أعلى. أيضًا، تكشف 4K عن اهتزاز الكاميرا ومشاكل التركيز التي يخفيها 1080p.

عند 300 نقطة في البوصة: 4 × 6 يحتاج إلى 2 ميجابكسل، 8 × 10 يحتاج إلى 7 ميجابكسل، 11 × 14 يحتاج إلى 14 ميجابكسل، 16 × 20 يحتاج إلى 29 ميجابكسل. بعد مسافة مشاهدة تبلغ 2 قدم، يكفي 150-200 نقطة في البوصة، مما يقلل المتطلبات إلى النصف.

لا، الدقة الأعلى تقلل الأداء. تتطلب 4K أربعة أضعاف قوة وحدة معالجة الرسومات لـ 1080p لنفس معدل الإطارات. بالنسبة للألعاب التنافسية، تتفوق 1080p/1440p بمعدلات تحديث عالية على 4K بمعدلات تحديث منخفضة.

تضحي مستشعرات الهواتف الذكية الصغيرة بجودة البكسل من أجل الكمية. تتفوق كاميرا كاملة الإطار بدقة 12 ميجابكسل على الهواتف الذكية بدقة 108 ميجابكسل بسبب حجم البكسل الأكبر والعدسات الأفضل والمعالجة الفائقة. تستخدم الهواتف تجميع البكسلات (دمج 9 بكسلات في 1) للحصول على صور 12 ميجابكسل أفضل.

4K (DCI) هي 4096×2160 (نسبة عرض إلى ارتفاع 17:9) للسينما. UHD هي 3840×2160 (16:9) لأجهزة التلفزيون الاستهلاكية. غالبًا ما يطلق التسويق على UHD اسم '4K' بالتبادل، على الرغم من أن UHD تقنيًا به 6.5٪ بكسلات أقل.

فقط إذا كانت الشاشة ضخمة (80 بوصة+) وكنت تجلس قريبًا جدًا (أقل من 4 أقدام). بالنسبة لأجهزة التلفزيون النموذجية مقاس 55-65 بوصة على بعد 8-10 أقدام، لا يمكن للرؤية البشرية تمييز الفرق بين 4K و 8K.

معدل البت. يبلغ متوسط Blu-ray 1080p 30-40 ميجابت في الثانية، بينما يستخدم Netflix 1080p 5-8 ميجابت في الثانية. يخلق الضغط الأعلى عيوبًا. يتفوق Blu-ray 4K (80-100 ميجابت في الثانية) بشكل كبير على بث 4K (15-25 ميجابت في الثانية).