Digitaalsete piltide fundamentaalne ehituskivi

Iga digitaalne pilt on ridadesse ja veergudesse paigutatud pikslite ruudustik. Üksik piksel kuvab ühte värvi miljonite võimalike värvide paletist (tavaliselt 16,7 miljonit standardsetes ekraanides). Inimese silm tajub neid pisikesi värvilisi ruute pidevate piltidena.

Näide: 1920×1080 ekraanil on 1920 pikslit horisontaalselt ja 1080 pikslit vertikaalselt, kokku 2 073 600 üksikut pikslit.

Üks miljon pikslit, standardühik kaamera resolutsiooni mõõtmiseks

Megapikslid näitavad pildisensori või foto pikslite koguarvu. Suurem megapikslite arv võimaldab suuremaid väljatrükke, suuremat kärpimispaindlikkust ja peenemate detailide jäädvustamist. Kuid megapikslid pole kõik – oluline on ka piksli suurus, objektiivi kvaliteet ja pilditöötlus.

Näide: 12MP kaamera jäädvustab pilte 12 miljoni piksliga, tavaliselt resolutsiooniga 4000×3000 (4000 × 3000 = 12 000 000).

Proportsionaalne suhe laiuse ja kõrguse vahel

Kuvasuhe määrab teie pildi või ekraani kuju. Erinevad kuvasuhted teenivad erinevaid eesmärke, alates traditsioonilisest fotograafiast kuni ülilaia kinoni.

• 16:9 — Standard HD/4K video, enamiku moodsate ekraanide, YouTube'i jaoks
• 4:3 — Klassikaline teleformaat, paljud vanemad kaamerad, iPadi ekraanid
• 3:2 — Traditsiooniline 35 mm film, enamik DSLR-kaameraid, väljatrükid
• 1:1 — Ruudukujuline formaat, Instagrami postitused, keskmise formaadiga film
• 21:9 — Ülilai kino, premium-monitorid, nutitelefonid
• 17:9 (256:135) — DCI kinoprojektsiooni standard

1975–1995

Digitaalse pilditöötluse sünd nägi üleminekut filmilt elektroonilistele sensoritele, kuigi resolutsioon oli salvestus- ja töötluspiirangute tõttu tõsiselt piiratud.

• 1975: Esimene digikaamera prototüüp Kodakilt — 100×100 pikslit (0,01MP), salvestatud kassetile
• 1981: Sony Mavica — 570×490 pikslit, salvestatud diskettidele
• 1987: QuickTake 100 — 640×480 (0,3MP), esimene tarbijatele mõeldud digikaamera
• 1991: Kodak DCS-100 — 1,3MP, 13 000 dollarit, suunatud fotoreporteritele
• 1995: Esimene tarbijatele mõeldud megapikslikaamera — Casio QV-10 resolutsiooniga 320×240

2000–2010

Kaameratootjad konkureerisid ägedalt megapikslite arvu osas, eskaleerudes kiiresti 2MP-st 10MP+-ni, kui sensoritehnoloogia küpses ja mälu odavnes.

• 2000: Canon PowerShot S10 — 2MP muutub peavoolu tarbijastandardiks
• 2002: Saabuvad esimesed 5MP kaamerad, mis vastavad 35 mm filmi kvaliteedile 4×6 väljatrükkide jaoks
• 2005: Canon EOS 5D — 12,8MP täiskaader DSLR revolutsioneerib professionaalset fotograafiat
• 2007: iPhone lansseeritakse 2MP kaameraga, alustades nutitelefoni fotograafia revolutsiooni
• 2009: Keskmise formaadiga kaamerad jõuavad 80MP-ni — Leaf Aptus-II 12
• 2010: Nutitelefonide kaamerad jõuavad 8MP-ni, konkureerides point-and-shoot kaameratega

2010–tänapäev

Video resolutsioon plahvatas standardlahutusest 4K-ni ja kaugemale, samal ajal kui nutitelefonide kaamerad jõudsid järele professionaalsele varustusele. Fookus nihkus puhtalt megapikslite arvult arvutuslikule fotograafiale.

• 2012: Välja antakse esimesed 4K telerid — 3840×2160 (8,3MP) muutub uueks standardiks
• 2013: Nutitelefonide kaamerad jõuavad 13MP-ni täiustatud pilditöötlusega
• 2015: YouTube toetab 8K (7680×4320) video üleslaadimist
• 2017: Kinokaamerad filmivad 8K RAW-s — RED Weapon 8K
• 2019: Samsung Galaxy S20 Ultra — 108MP nutitelefoni kaamerasensor
• 2020: 8K telerid muutuvad tarbijatele kättesaadavaks, 12K kinokaamerad tootmises
• 2023: iPhone 14 Pro Max — 48MP arvutusliku fotograafiaga

2024 ja edasi

Resolutsiooni kasv jätkub spetsialiseeritud rakenduste jaoks, kuid tarbijate fookus nihkub HDR-ile, dünaamilisele ulatusele, jõudlusele vähese valgusega ja tehisintellektiga täiustatud pilditöötlusele.

• 16K ekraanid arendamisel VR/AR-i ja meditsiinilise pilditöötluse jaoks
• Kinokaamerad uurivad 16K ja kõrgemat resolutsiooni VFX-i paindlikkuse jaoks
• Arvutuslik fotograafia asendab puhtaid resolutsioonikasve
• Tehisintellekti ülesskaleerimine muudab madalama resolutsiooniga jäädvustused elujõuliseks
• Gigapikslite kokkuõmblemine teaduslikeks ja kunstilisteks rakendusteks
• Valgusvälja ja holograafiline pilditöötlus võivad 'resolutsiooni' ümber defineerida

1280×720 pikslit

0,92 MP (kokku 921 600 pikslit)

Esimene laialt levinud HD-standard, mis on endiselt levinud voogedastuseks, kõrge kaadrisagedusega mängimiseks ja odavate ekraanide jaoks.

Levinud rakendused:

• YouTube 720p voogedastus
• Algtaseme monitorid
• Kõrge kaadrisagedusega mängimine (120Hz+)
• Videokonverentsid

1920×1080 pikslit

2,07 MP (kokku 2 073 600 pikslit)

Peavoolu HD-standard alates 2010. aastast. Suurepärane selgus kuni 50-tollistele ekraanidele. Parim tasakaal kvaliteedi ja failisuuruse vahel.

Tööstusharu standard:

• Blu-ray plaadid
• Enamik monitore (13–27 tolli)
• PlayStation 4/Xbox One
• Professionaalne videotootmine
• Voogedastusteenused

2560×1440 pikslit

3,69 MP (kokku 3 686 400 pikslit)

Magus koht 1080p ja 4K vahel, pakkudes 78% rohkem piksleid kui Full HD ilma 4K jõudlusnõueteta.

Eelistatud:

• Mängurimonitorid (27-tollised, 144Hz+)
• Fototöötlus
• Tippklassi nutitelefonid
• YouTube 1440p voogedastus

3840×2160 pikslit

8,29 MP (kokku 8 294 400 pikslit)

Praegune premium-standard, mis pakub 4 korda rohkem piksleid kui 1080p. Vapustav selgus suurtel ekraanidel, võimaldab paindlikku kärpimist järeltöötluses.

Premium-standard:

• Kaasaegsed telerid (43+ tolli)
• PS5/Xbox Series X
• Netflix 4K
• Professionaalne video
• Tippklassi monitorid (32+ tolli)

7680×4320 pikslit

33,18 MP (kokku 33 177 600 pikslit)

Järgmise põlvkonna standard, mis pakub 4 korda suuremat resolutsiooni kui 4K. Uskumatu detailsus massiivsetel ekraanidel, äärmine kärpimispaindlikkus.

Esilekerkivad rakendused:

• Premium-telerid (65+ tolli)
• Kinokaamerad
• YouTube 8K
• VR-peakomplektid
• Sisu tulevikukindlaks tegemine

12288×6912 pikslit

84,93 MP (kokku 84 934 656 pikslit)

Kinokaamerate tipptehnoloogia. Erakordne paindlikkus ümberkadreerimiseks, VFX-i jaoks ja tipptasemel toodangu tulevikukindlaks tegemiseks.

Ultraprofessionaalsed rakendused:

• Blackmagic URSA Mini Pro 12K
• Hollywoodi VFX
• IMAX kino
• Reklaamtahvlite printimine videost

Digital Cinema Initiatives — Hollywoodi tehnilised spetsifikatsioonid digitaalsele kinole

Asutati 2002. aastal suurte stuudiote poolt, et asendada 35 mm film digitaalse projektsiooniga, säilitades või ületades filmi kvaliteeti.

• Laiemad kuvasuhted kui tarbija 16:9 (umbes 17:9)
• Optimeeritud kinoekraani suuruste jaoks (kuni 60+ jalga lai)
• Professionaalne DCI-P3 värviruum (laiem gamut kui tarbija Rec. 709)
• Kõrgemad bitikiirused ja värvisügavus kui tarbijaformaatidel
• Sisseehitatud sisukaitse ja krüpteerimine

Kino- ja tarbijastandardid lahknesid tehnilistel ja praktilistel põhjustel:

• DCI 4K on 4096×2160 vs. UHD 4K on 3840×2160 — DCI-l on 6,5% rohkem piksleid
• Kuvasuhe: DCI on 1,9:1 (kinematograafiline) vs. UHD on 1,78:1 (16:9 teler)
• Värviruum: DCI-P3 (kino) vs. Rec. 709/2020 (tarbija)
• Kaadrisagedused: DCI sihib 24 kaadrit sekundis, UHD toetab 24/30/60 kaadrit sekundis

Resolutsioonivajadused varieeruvad sõltuvalt väljundi suurusest ja kärpimispaindlikkusest.

• 12–24MP: Ideaalne veebi, sotsiaalmeedia, kuni 11×14-tolliste väljatrükkide jaoks
• 24–36MP: Professionaalne standard, mõõdukas kärpimispaindlikkus
• 36–60MP: Mood, maastik, kaunid kunstid — suured väljatrükid, ulatuslik järeltöötlus
• 60MP+: Keskmine formaat, arhitektuur, toote fotograafia maksimaalse detailsusega

Video resolutsioon mõjutab salvestusruumi, redigeerimise jõudlust ja edastuskvaliteeti.

• 1080p: YouTube, sotsiaalmeedia, telesaated, veebisisu
• 1440p: Premium YouTube, kõrge detailsusega mänguvoogedastused
• 4K: Professionaalsed produktsioonid, kino, voogedastusteenused
• 6K/8K: Tipptasemel kino, VFX-töö, tulevikukindlus, äärmuslik ümberkadreerimine

Optimaalse kogemuse saamiseks sobitage resolutsioon ekraani suuruse ja vaatamiskaugusega.

• 24-tolline monitor: 1080p ideaalne, 1440p produktiivsuse jaoks
• 27-tolline monitor: 1440p magus koht, 4K professionaalseks tööks
• 32-tolline+ monitor: 4K miinimum, 5K/6K foto-/videotöötluseks
• Teler 43–55 tolli: 4K standard
• Teler 65+ tolli: 4K miinimum, 8K kasulik lähedalt vaadates

Prindi resolutsioon sõltub suurusest ja vaatamiskaugusest.

• 4×6 tolli 300 DPI juures: 2,16MP (iga kaasaegne kaamera)
• 8×10 tolli 300 DPI juures: 7,2MP
• 11×14 tolli 300 DPI juures: 13,9MP
• 16×20 tolli 300 DPI juures: 28,8MP (vaja on kõrge resolutsiooniga kaamerat)
• Reklaamtahvel: 150 DPI piisav (vaadatakse kaugelt)

1080×1080 kuni 1920×1080 (1–2 MP)

Sotsiaalmeediaplatvormid tihendavad tugevalt. Kõrgem resolutsioon pakub minimaalset kasu ja aeglustab üleslaadimist.

• Instagrami maksimum: 1080×1080
• YouTube: 1080p enamiku jaoks piisav
• TikTok: 1080×1920 optimaalne

24–45 MP miinimum

Kliendile edastamine, suured väljatrükid ja kärpimispaindlikkus nõuavad kõrget resolutsiooni.

• Äritöö: 24MP+
• Toimetuslik: 36MP+
• Kunstiprindid: 45MP+

1920×1080 maksimum (optimeeritud)

Tasakaalustage kvaliteet lehe laadimiskiirusega. Pakkuge retina-ekraanidele 2× versioone.

• Kangelaspildid: <200KB tihendatud
• Tootefotod: 1200×1200
• Retina: 2× resolutsiooniga varad

1440p 144Hz juures või 4K 60Hz juures

Tasakaalustage visuaalne kvaliteet kaadrisagedusega vastavalt mängu tüübile.

• Võistluslik: 1080p/144Hz+
• Tavaline: 1440p/60-144Hz
• Kinematograafiline: 4K/60Hz

• Paindlikkuse tagamiseks pildistage kõrgema resolutsiooniga kui edastusformaat
• Rohkem megapiksleid ≠ parem kvaliteet – sensori suurus ja objektiiv on olulisemad
• Sobitage kuvasuhe kavandatud väljundiga (16:9 video, 3:2 fotod)
• RAW-jäädvustus säilitab järeltöötluseks maksimaalse detailsuse

• 8K video: ~400GB tunnis (RAW), planeerige salvestusruumi vastavalt
• Kasutage sujuva töövoo säilitamiseks 4K+ redigeerimisel proksisid
• Tihendage veebipilte – 1080p JPEG 80% kvaliteediga on märkamatu
• Arhiveerige originaalid, edastage tihendatud versioonid

• 27-tolline monitor: 1440p ideaalne, 4K on tavalisel kaugusel liialdus
• Teleri suuruse reegel: istuge 1,5× ekraani diagonaalist 4K jaoks, 3× 1080p jaoks
• Mängimine: eelistage võistlusmängus värskendussagedust resolutsioonile
• Professionaalne töö: värvitäpsus > resolutsioon foto-/videotöötluseks

• Vähendage veebiedastuseks 4K-d 1080p-le – näeb teravam välja kui algne 1080p
• Kasutage 4K+ video redigeerimiseks GPU kiirendust
• Voogedastage 1440p-s, kui ribalaius on piiratud – parem kui hakitud 4K
• Tehisintellekti ülesskaleerimine (DLSS, FSR) võimaldab kõrgema resolutsiooniga mängimist

Inimese silmal on umbes 576 megapiksli suurune resolutsioon. Kuid ainult keskmised 2° (fovea) lähenevad sellele tihedusele – perifeerne nägemine on palju madalama resolutsiooniga.

Kõigi aegade suurim loodud foto on 365 gigapikslit – Mont Blanci panoraam. Täisresolutsioonil vajaks see oma algses suuruses kuvamiseks 44 jala laiust 4K-telerite seina.

Hubble'i laivälikaamera 3 jäädvustab 16-megapiksliseid pilte. Kuigi tänapäevaste standardite järgi tagasihoidlik, toodab selle atmosfäärimoonutuste puudumine ja spetsiaalsed sensorid võrratuid astronoomilisi detaile.

35 mm filmil on optimaalsel skaneerimisel umbes 24MP ekvivalentne resolutsioon. Digitaaltehnoloogia ületas filmi kvaliteedi umbes 2005. aastal taskukohaste 12MP+ kaameratega.

Esimesel kaameratelefonil (J-SH04, 2000) oli 0,11MP resolutsioon – 110 000 pikslit. Tänapäeva lipulaevadel on 400 korda rohkem piksleid, 48–108MP.

Tavalistel vaatamiskaugustel ei paku 8K alla 80-tollistel ekraanidel 4K ees nähtavat eelist. Turundus ületab sageli inimese nägemisvõimet.

Jah, kui istute 5 jala raadiuses. Sellest kaugemal ei suuda enamik inimesi 4K ja 1080p vahel vahet teha. Kuid 4K sisu, HDR ja parem töötlus 4K telerites pakuvad endiselt väärtust.

Tõenäoliselt ebapiisav bitikiirus või valgustus. Madala bitikiirusega 4K (alla 50Mbps) näitab rohkem tihendusartefakte kui kõrgema bitikiirusega 1080p. Samuti paljastab 4K kaamera värisemise ja fookusprobleemid, mida 1080p varjab.

300 DPI juures: 4×6 vajab 2MP, 8×10 vajab 7MP, 11×14 vajab 14MP, 16×20 vajab 29MP. Üle 2 jala vaatamiskauguse on piisav 150-200 DPI, mis vähendab nõudeid poole võrra.

Ei, kõrgem resolutsioon vähendab jõudlust. 4K nõuab sama kaadrisageduse jaoks 4 korda rohkem GPU võimsust kui 1080p. Võistlusmängudes on kõrge värskendussagedusega 1080p/1440p parem kui madala värskendussagedusega 4K.

Pisikesed nutitelefoni sensorid teevad kompromissi piksli kvaliteedi ja kvantiteedi vahel. 12MP täiskaader kaamera ületab 108MP nutitelefone suurema piksli suuruse, paremate objektiivide ja parema töötluse tõttu. Telefonid kasutavad paremate 12MP piltide saamiseks pikslite ühendamist (9 piksli kombineerimine 1-ks).

4K (DCI) on 4096×2160 (kuvasuhe 17:9) kino jaoks. UHD on 3840×2160 (16:9) tarbijatelerite jaoks. Turundus nimetab UHD-d sageli vaheldumisi '4K', kuigi tehniliselt on UHD-l 6,5% vähem piksleid.

Ainult siis, kui ekraan on massiivne (80+ tolli) ja istute väga lähedal (alla 4 jala). Tavaliste 55-65-tolliste telerite puhul 8-10 jala kauguselt ei suuda inimsilm 4K ja 8K vahel vahet teha.

Bitikiirus. 1080p Blu-ray keskmine on 30-40 Mbps, samas kui Netflix 1080p kasutab 5-8 Mbps. Suurem tihendus loob artefakte. 4K Blu-ray (80-100 Mbps) ületab dramaatiliselt 4K voogedastust (15-25 Mbps).