Pagrindinis skaitmeninių vaizdų statybinis blokas

Kiekvienas skaitmeninis vaizdas yra pikselių tinklelis, išdėstytas eilėmis ir stulpeliais. Vienas pikselis rodo vieną spalvą iš milijonų galimų spalvų paletės (paprastai 16,7 milijono standartiniuose ekranuose). Žmogaus akis šiuos mažus spalvotus kvadratus suvokia kaip vientisus vaizdus.

Pavyzdys: 1920×1080 ekranas turi 1 920 pikselių horizontaliai ir 1 080 pikselių vertikaliai, iš viso 2 073 600 atskirų pikselių.

Milijonas pikselių, standartinis fotoaparato raiškos matavimo vienetas

Megapikseliai nurodo bendrą pikselių skaičių vaizdo jutiklyje arba nuotraukoje. Didesnis megapikselių skaičius leidžia daryti didesnius spaudinius, suteikia daugiau lankstumo karpant ir leidžia užfiksuoti smulkesnes detales. Tačiau megapikseliai nėra viskas – taip pat svarbus pikselių dydis, objektyvo kokybė ir vaizdo apdorojimas.

Pavyzdys: 12 MP kamera fiksuoja vaizdus su 12 milijonų pikselių, paprastai 4000×3000 raiška (4 000 × 3 000 = 12 000 000).

Proporcinis santykis tarp pločio ir aukščio

Kraštinių santykis nustato jūsų vaizdo ar ekrano formą. Skirtingi kraštinių santykiai tarnauja skirtingiems tikslams, nuo tradicinės fotografijos iki itin plataus kino.

• 16:9 — Standartas HD/4K vaizdo įrašams, daugumai šiuolaikinių ekranų, YouTube
• 4:3 — Klasikinis televizijos formatas, daugelis senesnių fotoaparatų, iPad ekranai
• 3:2 — Tradicinė 35 mm juosta, dauguma DSLR fotoaparatų, spaudiniai
• 1:1 — Kvadratinis formatas, Instagram įrašai, vidutinio formato juosta
• 21:9 — Itin platus kinas, aukščiausios klasės monitoriai, išmanieji telefonai
• 17:9 (256:135) — DCI kino projekcijos standartas

1975–1995

Skaitmeninės vaizdo apdorojimo gimimas žymėjo perėjimą nuo filmo prie elektroninių jutiklių, nors raiška buvo smarkiai apribota dėl saugojimo ir apdorojimo apribojimų.

• 1975 m.: Pirmasis skaitmeninio fotoaparato prototipas, sukurtas Kodak — 100×100 pikselių (0,01 MP), įrašytas į kasetę
• 1981 m.: Sony Mavica — 570×490 pikselių, saugoma diskeliuose
• 1987 m.: QuickTake 100 — 640×480 (0,3 MP), pirmasis vartotojų skaitmeninis fotoaparatas
• 1991 m.: Kodak DCS-100 — 1,3 MP, 13 000 JAV dolerių, skirtas fotoreporteriams
• 1995 m.: Pirmasis vartotojų megapikselinis fotoaparatas — Casio QV-10 su 320×240 raiška

2000–2010

Fotoaparatų gamintojai aršiai konkuravo dėl megapikselių skaičiaus, greitai pereidami nuo 2 MP iki 10 MP+, nes jutiklių technologija tobulėjo, o atmintis pigo.

• 2000 m.: Canon PowerShot S10 — 2 MP tampa pagrindiniu vartotojų standartu
• 2002 m.: Pasirodo pirmieji 5 MP fotoaparatai, atitinkantys 35 mm juostos kokybę 4×6 spaudiniams
• 2005 m.: Canon EOS 5D — 12,8 MP viso kadro DSLR revoliucionizuoja profesionalią fotografiją
• 2007 m.: iPhone pristatomas su 2 MP kamera, pradedant išmaniųjų telefonų fotografijos revoliuciją
• 2009 m.: Vidutinio formato fotoaparatai pasiekia 80 MP — Leaf Aptus-II 12
• 2010 m.: Išmaniųjų telefonų kameros pasiekia 8 MP, konkuruodamos su „point-and-shoot“ fotoaparatais

2010 m. – dabar

Vaizdo raiška sprogo nuo standartinės raiškos iki 4K ir daugiau, o išmaniųjų telefonų kameros pasivijo profesionalią įrangą. Dėmesys nuo gryno megapikselių skaičiaus persikėlė į skaičiavimo fotografiją.

• 2012 m.: Išleidžiami pirmieji 4K televizoriai — 3840×2160 (8,3 MP) tampa naujuoju standartu
• 2013 m.: Išmaniųjų telefonų kameros pasiekia 13 MP su pažangiu vaizdo apdorojimu
• 2015 m.: YouTube palaiko 8K (7680×4320) vaizdo įrašų įkėlimą
• 2017 m.: Kino kameros filmuoja 8K RAW formatu — RED Weapon 8K
• 2019 m.: Samsung Galaxy S20 Ultra — 108 MP išmaniojo telefono kameros jutiklis
• 2020 m.: 8K televizoriai tampa prieinami vartotojams, 12K kino kameros gamyboje
• 2023 m.: iPhone 14 Pro Max — 48 MP su skaičiavimo fotografija

2024 m. ir toliau

Raiškos augimas tęsiasi specializuotoms programoms, tačiau vartotojų dėmesys pereina prie HDR, dinaminio diapazono, našumo esant silpnam apšvietimui ir AI patobulintos vaizdo apdorojimo.

• 16K ekranai kuriami VR/AR ir medicininės vizualizacijos reikmėms
• Kino kameros tiria 16K ir aukštesnes raiškas VFX lankstumui
• Skaičiavimo fotografija pakeičia gryno raiškos didinimo privalumus
• AI didinimas daro mažesnės raiškos įrašus gyvybingus
• Gigapikselių sujungimas mokslinėms ir meninėms reikmėms
• Šviesos lauko ir holografinė vaizdo apdorojimas gali iš naujo apibrėžti „raišką“

1280×720 pikselių

0,92 MP (921 600 pikselių iš viso)

Pirmasis plačiai paplitęs HD standartas, vis dar dažnas srautiniam transliavimui, žaidimams su dideliu kadrų dažniu ir biudžetiniams ekranams.

Dažniausios programos:

• YouTube 720p srautinis transliavimas
• Pradinio lygio monitoriai
• Žaidimai su dideliu kadrų dažniu (120Hz+)
• Vaizdo konferencijos

1920×1080 pikselių

2,07 MP (2 073 600 pikselių iš viso)

Pagrindinis HD standartas nuo 2010 m. Puikus aiškumas ekranams iki 50 colių. Geriausias balansas tarp kokybės ir failo dydžio.

Pramonės standartas:

• Blu-ray diskai
• Dauguma monitorių (13–27 colių)
• PlayStation 4/Xbox One
• Profesionali vaizdo įrašų gamyba
• Srautinio transliavimo paslaugos

2560×1440 pikselių

3,69 MP (3 686 400 pikselių iš viso)

„Saldi vieta“ tarp 1080p ir 4K, siūlanti 78% daugiau pikselių nei Full HD be 4K našumo reikalavimų.

Pageidautina:

• Žaidimų monitoriai (27 colių, 144Hz+)
• Nuotraukų redagavimas
• Aukščiausios klasės išmanieji telefonai
• YouTube 1440p srautinis transliavimas

3840×2160 pikselių

8,29 MP (8 294 400 pikselių iš viso)

Dabartinis aukščiausios klasės standartas, siūlantis 4 kartus daugiau pikselių nei 1080p. Stulbinantis aiškumas dideliuose ekranuose, leidžiantis lanksčiai karpyti po apdorojimo.

Aukščiausios klasės standartas:

• Šiuolaikiniai televizoriai (43+ colių)
• PS5/Xbox Series X
• Netflix 4K
• Profesionalus vaizdo įrašas
• Aukščiausios klasės monitoriai (32+ colių)

7680×4320 pikselių

33,18 MP (33 177 600 pikselių iš viso)

Naujos kartos standartas, siūlantis 4 kartus didesnę raišką nei 4K. Neįtikėtinos detalės didžiuliams ekranams, ekstremalus karpymo lankstumas.

Atsirandančios programos:

• Aukščiausios klasės televizoriai (65+ colių)
• Kino kameros
• YouTube 8K
• VR ausinės
• Ateities turinys

12288×6912 pikselių

84,93 MP (84 934 656 pikselių iš viso)

Kino kamerų pažangiausias kraštas. Išskirtinis lankstumas perkadravimui, VFX ir aukščiausios klasės produkcijos ateities užtikrinimui.

Itin profesionalios programos:

• Blackmagic URSA Mini Pro 12K
• Hollywoodo VFX
• IMAX kinas
• Reklaminių stendų spausdinimas iš vaizdo įrašo

Digital Cinema Initiatives — Holivudo techninės specifikacijos skaitmeniniam kinui

Įkurta 2002 m. didžiųjų studijų, siekiant pakeisti 35 mm juostą skaitmenine projekcija, išlaikant ar viršijant filmo kokybę.

• Platesni kraštinių santykiai nei vartotojų 16:9 (apie 17:9)
• Optimizuota kino ekrano dydžiams (iki 60+ pėdų pločio)
• Profesionali DCI-P3 spalvų erdvė (platesnis gamutas nei vartotojų Rec. 709)
• Didesnės bitų spartos ir spalvų gylis nei vartotojų formatuose
• Integruota turinio apsauga ir šifravimas

Kino ir vartotojų standartai išsiskyrė dėl techninių ir praktinių priežasčių:

• DCI 4K yra 4096×2160, o UHD 4K yra 3840×2160 — DCI turi 6,5% daugiau pikselių
• Kraštinių santykis: DCI yra 1.9:1 (kinematografinis), o UHD yra 1.78:1 (16:9 televizorius)
• Spalvų erdvė: DCI-P3 (kinas) vs. Rec. 709/2020 (vartotojų)
• Kadrų dažnis: DCI siekia 24 kadrų per sekundę, UHD palaiko 24/30/60 kadrų per sekundę

Raiškos poreikiai priklauso nuo išvesties dydžio ir karpymo lankstumo.

• 12–24 MP: Puikiai tinka internetui, socialinei medijai, spaudiniams iki 11×14 colių
• 24–36 MP: Profesionalus standartas, vidutinis karpymo lankstumas
• 36–60 MP: Mada, peizažas, dailė — dideli spaudiniai, platus po apdorojimas
• 60 MP+: Vidutinis formatas, architektūra, produktų fotografija su maksimaliomis detalėmis

Vaizdo raiška turi įtakos saugojimui, redagavimo našumui ir pristatymo kokybei.

• 1080p: YouTube, socialinė žiniasklaida, transliacinė televizija, interneto turinys
• 1440p: Premium YouTube, žaidimų transliacijos su didelėmis detalėmis
• 4K: Profesionalios produkcijos, kinas, srautinio transliavimo paslaugos
• 6K/8K: Aukščiausios klasės kinas, VFX darbai, ateities užtikrinimas, ekstremalus perkadravimas

Suderinkite raišką su ekrano dydžiu ir žiūrėjimo atstumu, kad pasiektumėte optimalią patirtį.

• 24 colių monitorius: 1080p idealus, 1440p produktyvumui
• 27 colių monitorius: 1440p „saldi vieta“, 4K profesionaliam darbui
• 32+ colių monitorius: 4K minimalus, 5K/6K nuotraukų/vaizdo įrašų redagavimui
• Televizorius 43–55 colių: 4K standartas
• Televizorius 65+ colių: 4K minimalus, 8K naudingas žiūrint iš arti

Spausdinimo raiška priklauso nuo dydžio ir žiūrėjimo atstumo.

• 4×6 colių 300 DPI raiška: 2,16 MP (bet kuris šiuolaikinis fotoaparatas)
• 8×10 colių 300 DPI raiška: 7,2 MP
• 11×14 colių 300 DPI raiška: 13,9 MP
• 16×20 colių 300 DPI raiška: 28,8 MP (reikalingas didelės raiškos fotoaparatas)
• Reklaminis stendas: 150 DPI pakanka (žiūrima iš toli)

Nuo 1080×1080 iki 1920×1080 (1–2 MP)

Socialinės platformos smarkiai suspaudžia. Didesnė raiška suteikia minimalią naudą ir lėtina įkėlimus.

• Instagram maks.: 1080×1080
• YouTube: 1080p pakanka daugumai
• TikTok: 1080×1920 optimalus

Mažiausiai 24–45 MP

Klientų pristatymams, dideliems spaudiniams ir karpymo lankstumui reikalinga didelė raiška.

• Komercinis darbas: 24MP+
• Redakcinis: 36MP+
• Meno spaudiniai: 45MP+

Maksimaliai 1920×1080 (optimizuota)

Subalansuokite kokybę su puslapio įkėlimo greičiu. Pateikite 2× versijas „retina“ ekranams.

• Hero vaizdai: <200 KB suspausti
• Produktų nuotraukos: 1200×1200
• Retina: 2× raiškos ištekliai

1440p 144Hz arba 4K 60Hz

Subalansuokite vaizdo kokybę su kadrų dažniu pagal žaidimo tipą.

• Varžybinis: 1080p/144Hz+
• Paprastas: 1440p/60-144Hz
• Kinematografinis: 4K/60Hz

• Filmuokite didesne raiška nei pristatymo formatas, kad turėtumėte lankstumo
• Daugiau megapikselių ≠ geresnė kokybė – jutiklio dydis ir objektyvas yra svarbesni
• Suderinkite kraštinių santykį su numatoma išvestimi (16:9 vaizdo įrašas, 3:2 nuotraukos)
• RAW fiksavimas išsaugo maksimalias detales po apdorojimo

• 8K vaizdo įrašas: ~400 GB per valandą (RAW), atitinkamai planuokite saugojimo vietą
• Naudokite tarpinius failus 4K+ redagavimui, kad išlaikytumėte sklandų darbo procesą
• Suspauskite interneto vaizdus – 1080p JPEG 80% kokybe yra nepastebimas
• Archyvuokite originalus, pristatykite suspaustas versijas

• 27 colių monitorius: 1440p idealus, 4K perteklinis normaliu atstumu
• Televizoriaus dydžio taisyklė: sėdėkite 1,5× ekrano įstrižainės atstumu 4K, 3× 1080p atveju
• Žaidimai: varžybiniam žaidimui teikite pirmenybę atnaujinimo dažniui, o ne raiškai
• Profesionalus darbas: spalvų tikslumas > raiška nuotraukų/vaizdo įrašų redagavimui

• Sumažinkite 4K iki 1080p interneto pristatymui – atrodo ryškiau nei natūralus 1080p
• Naudokite GPU pagreitį 4K+ vaizdo įrašų redagavimui
• Transliuokite 1440p, jei pralaidumas ribotas – geriau nei trūkinėjantis 4K
• AI didinimas (DLSS, FSR) leidžia žaisti didesne raiška

Žmogaus akies raiška yra maždaug 576 megapikseliai. Tačiau tik centriniai 2° (fovea) artėja prie šio tankio – periferinis matymas yra daug mažesnės raiškos.

Didžiausia kada nors sukurta nuotrauka yra 365 gigapikselių – Monblano panorama. Visos raiškos atveju jai parodyti natūraliu dydžiu prireiktų 44 pėdų pločio 4K televizorių sienos.

Hablo „Wide Field Camera 3“ fiksuoja 16 megapikselių vaizdus. Nors pagal šiuolaikinius standartus tai kuklu, atmosferos iškraipymų nebuvimas ir specializuoti jutikliai sukuria neprilygstamas astronomines detales.

Optimaliai nuskenavus 35 mm juosta turi maždaug 24 MP ekvivalentinę raišką. Skaitmeninė technologija aplenkė juostos kokybę apie 2005 m. su prieinamais 12 MP+ fotoaparatais.

Pirmasis telefonas su fotoaparatu (J-SH04, 2000 m.) turėjo 0,11 MP raišką – 110 000 pikselių. Šiandienos flagmanai turi 400 kartų daugiau pikselių su 48–108 MP.

Tipiškais žiūrėjimo atstumais 8K nesuteikia matomos naudos, palyginti su 4K, ekranuose, mažesniuose nei 80 colių. Rinkodara dažnai viršija žmogaus regėjimo galimybes.

Taip, jei sėdite ne toliau kaip 5 pėdų atstumu. Iš didesnio atstumo dauguma žmonių negali atskirti 4K nuo 1080p. Tačiau 4K turinys, HDR ir geresnis apdorojimas 4K televizoriuose vis dar suteikia vertės.

Tikriausiai dėl nepakankamos bitų spartos ar apšvietimo. 4K su maža bitų sparta (mažiau nei 50 Mbps) rodo daugiau suspaudimo artefaktų nei 1080p su didesne bitų sparta. Be to, 4K atskleidžia kameros drebėjimą ir fokusavimo problemas, kurias 1080p užmaskuoja.

300 DPI raiška: 4×6 reikia 2 MP, 8×10 reikia 7 MP, 11×14 reikia 14 MP, 16×20 reikia 29 MP. Žiūrint iš daugiau nei 2 pėdų atstumo, pakanka 150-200 DPI, o tai perpus sumažina reikalavimus.

Ne, didesnė raiška sumažina našumą. 4K reikalauja 4 kartus daugiau GPU galios nei 1080p tam pačiam kadrų dažniui. Varžybiniam žaidimui 1080p/1440p su dideliu atnaujinimo dažniu yra geriau nei 4K su mažu.

Maži išmaniųjų telefonų jutikliai kompromituoja pikselių kokybę dėl kiekio. 12 MP viso kadro kamera pranoksta 108 MP išmaniuosius telefonus dėl didesnio pikselių dydžio, geresnių objektyvų ir aukštesnės kokybės apdorojimo. Telefonai naudoja pikselių sujungimą (9 pikselių sujungimas į 1), kad gautų geresnes 12 MP nuotraukas.

4K (DCI) yra 4096×2160 (17:9 kraštinių santykis) kinui. UHD yra 3840×2160 (16:9) vartotojų televizoriams. Rinkodara dažnai vadina UHD „4K“ pakaitomis, nors techniškai UHD turi 6,5% mažiau pikselių.

Tik jei ekranas yra didžiulis (80+ colių) ir sėdite labai arti (mažiau nei 4 pėdos). Įprastiems 55-65 colių televizoriams iš 8-10 pėdų atstumo žmogaus rega negali atskirti skirtumo tarp 4K ir 8K.

Bitų sparta. 1080p Blu-ray vidutiniškai turi 30-40 Mbps, o Netflix 1080p naudoja 5-8 Mbps. Didesnis suspaudimas sukuria artefaktus. 4K Blu-ray (80-100 Mbps) dramatiškai pranoksta 4K srautinį transliavimą (15-25 Mbps).