Podstawowy budulec obrazów cyfrowych

Każdy obraz cyfrowy to siatka pikseli ułożonych w rzędy i kolumny. Pojedynczy piksel wyświetla jeden kolor z palety milionów możliwych kolorów (zazwyczaj 16,7 miliona w standardowych wyświetlaczach). Ludzkie oko postrzega te maleńkie kolorowe kwadraty jako ciągłe obrazy.

Przykład: Wyświetlacz o rozdzielczości 1920×1080 ma 1920 pikseli w poziomie i 1080 pikseli w pionie, co daje łącznie 2 073 600 pojedynczych pikseli.

Milion pikseli, standardowa jednostka do pomiaru rozdzielczości aparatu

Megapiksele wskazują całkowitą liczbę pikseli w matrycy obrazu lub na zdjęciu. Wyższa liczba megapikseli pozwala na większe wydruki, większą elastyczność przy kadrowaniu i rejestrowanie drobniejszych szczegółów. Jednak megapiksele to nie wszystko—rozmiar piksela, jakość obiektywu i przetwarzanie obrazu również mają znaczenie.

Przykład: Aparat 12MP rejestruje obrazy z 12 milionami pikseli, zazwyczaj w rozdzielczości 4000×3000 (4000 × 3000 = 12 000 000).

Proporcjonalny stosunek między szerokością a wysokością

Proporcje obrazu określają kształt Twojego obrazu lub wyświetlacza. Różne proporcje obrazu służą różnym celom, od tradycyjnej fotografii po ultraszerokie kino.

• 16:9 — Standard dla wideo HD/4K, większości nowoczesnych wyświetlaczy, YouTube
• 4:3 — Klasyczny format telewizyjny, wiele starszych aparatów, wyświetlacze iPada
• 3:2 — Tradycyjny film 35mm, większość aparatów DSLR, wydruki
• 1:1 — Format kwadratowy, posty na Instagramie, film średnioformatowy
• 21:9 — Ultraszerokie kino, monitory premium, smartfony
• 17:9 (256:135) — Standard projekcji kinowej DCI

1975–1995

Narodziny obrazowania cyfrowego to przejście od kliszy do sensorów elektronicznych, chociaż rozdzielczość była poważnie ograniczona przez ograniczenia pamięci i przetwarzania.

• 1975: Pierwszy prototyp aparatu cyfrowego firmy Kodak — 100×100 pikseli (0,01MP), zapisywany na kasecie magnetofonowej
• 1981: Sony Mavica — 570×490 pikseli, przechowywane na dyskietkach
• 1987: QuickTake 100 — 640×480 (0,3MP), pierwszy konsumencki aparat cyfrowy
• 1991: Kodak DCS-100 — 1,3MP, 13 000 USD, skierowany do fotoreporterów
• 1995: Pierwszy konsumencki aparat megapikselowy — Casio QV-10 o rozdzielczości 320×240

2000–2010

Producenci aparatów zaciekle konkurowali na liczbę megapikseli, szybko przechodząc od 2MP do ponad 10MP w miarę dojrzewania technologii matryc i tanienia pamięci.

• 2000: Canon PowerShot S10 — 2MP staje się standardem konsumenckim
• 2002: Pojawiają się pierwsze aparaty 5MP, dorównujące jakością kliszy 35mm na odbitkach 10×15 cm
• 2005: Canon EOS 5D — 12,8MP pełnoklatkowa lustrzanka cyfrowa rewolucjonizuje fotografię profesjonalną
• 2007: iPhone debiutuje z aparatem 2MP, rozpoczynając rewolucję w fotografii smartfonowej
• 2009: Aparaty średnioformatowe osiągają 80MP — Leaf Aptus-II 12
• 2010: Aparaty w smartfonach osiągają 8MP, konkurując z aparatami kompaktowymi

2010–Obecnie

Rozdzielczość wideo eksplodowała od standardowej definicji do 4K i dalej, podczas gdy aparaty w smartfonach dorównały profesjonalnemu sprzętowi. Skupiono się nie na czystej liczbie megapikseli, a na fotografii obliczeniowej.

• 2012: Wprowadzono pierwsze telewizory 4K — 3840×2160 (8,3MP) staje się nowym standardem
• 2013: Aparaty w smartfonach osiągają 13MP z zaawansowanym przetwarzaniem obrazu
• 2015: YouTube obsługuje przesyłanie wideo 8K (7680×4320)
• 2017: Kamery kinowe nagrywają w 8K RAW — RED Weapon 8K
• 2019: Samsung Galaxy S20 Ultra — 108MP matryca aparatu w smartfonie
• 2020: Telewizory 8K stają się dostępne dla konsumentów, kamery kinowe 12K w produkcji
• 2023: iPhone 14 Pro Max — 48MP z fotografią obliczeniową

2024 i Dalej

Wzrost rozdzielczości trwa w zastosowaniach specjalistycznych, ale uwaga konsumentów przesuwa się na HDR, zakres dynamiczny, wydajność w słabym oświetleniu i obrazowanie wspomagane przez AI.

• Wyświetlacze 16K w fazie rozwoju dla VR/AR i obrazowania medycznego
• Kamery kinowe badają 16K i wyższe rozdzielczości dla elastyczności w VFX
• Fotografia obliczeniowa zastępuje czysty wzrost rozdzielczości
• Skalowanie AI sprawia, że ujęcia o niższej rozdzielczości stają się opłacalne
• Łączenie gigapikselowych obrazów do zastosowań naukowych i artystycznych
• Obrazowanie pola świetlnego i holograficzne może na nowo zdefiniować 'rozdzielczość'

1280×720 pikseli

0,92 MP (łącznie 921 600 pikseli)

Pierwszy powszechny standard HD, wciąż popularny do streamingu, gier z wysoką liczbą klatek na sekundę i tanich wyświetlaczy.

Powszechne zastosowania:

• Streaming YouTube 720p
• Monitory podstawowe
• Gry z wysoką liczbą klatek na sekundę (120Hz+)
• Wideokonferencje

1920×1080 pikseli

2,07 MP (łącznie 2 073 600 pikseli)

Główny standard HD od 2010 roku. Doskonała ostrość na ekranach do 50 cali. Najlepszy kompromis między jakością a rozmiarem pliku.

Standard branżowy dla:

• Płyty Blu-ray
• Większość monitorów (13–27 cali)
• PlayStation 4/Xbox One
• Profesjonalna produkcja wideo
• Serwisy streamingowe

2560×1440 pikseli

3,69 MP (łącznie 3 686 400 pikseli)

Złoty środek między 1080p a 4K, oferujący 78% więcej pikseli niż Full HD bez wymagań wydajnościowych 4K.

Preferowane dla:

• Monitory do gier (27-calowe, 144Hz+)
• Edycja zdjęć
• Wysokiej klasy smartfony
• Streaming YouTube 1440p

3840×2160 pikseli

8,29 MP (łącznie 8 294 400 pikseli)

Obecny standard premium, oferujący 4 razy więcej pikseli niż 1080p. Oszałamiająca ostrość na dużych ekranach, umożliwia elastyczne kadrowanie w postprodukcji.

Standard premium dla:

• Nowoczesne telewizory (43+ cale)
• PS5/Xbox Series X
• Netflix 4K
• Profesjonalne wideo
• Monitory wysokiej klasy (32+ cale)

7680×4320 pikseli

33,18 MP (łącznie 33 177 600 pikseli)

Standard nowej generacji oferujący 4 razy większą rozdzielczość niż 4K. Niesamowita szczegółowość na ogromnych ekranach, ekstremalna elastyczność kadrowania.

Nowe zastosowania:

• Telewizory premium (65+ cali)
• Kamery kinowe
• YouTube 8K
• Gogle VR
• Zabezpieczanie treści na przyszłość

12288×6912 pikseli

84,93 MP (łącznie 84 934 656 pikseli)

Najnowocześniejsza technologia w kamerach kinowych. Wyjątkowa elastyczność do ponownego kadrowania, VFX i zabezpieczania na przyszłość wysokiej klasy produkcji.

Ultra-profesjonalne zastosowania:

• Blackmagic URSA Mini Pro 12K
• Hollywoodzkie VFX
• Kino IMAX
• Drukowanie billboardów z wideo

Digital Cinema Initiatives — specyfikacje techniczne Hollywood dla kina cyfrowego

Założone w 2002 roku przez główne studia filmowe w celu zastąpienia kliszy 35mm projekcją cyfrową, przy zachowaniu lub przewyższeniu jakości filmu.

• Szersze proporcje obrazu niż konsumenckie 16:9 (około 17:9)
• Zoptymalizowane pod kątem rozmiarów ekranów kinowych (do 18+ metrów szerokości)
• Profesjonalna przestrzeń kolorów DCI-P3 (szersza gama niż konsumencka Rec. 709)
• Wyższe bitrate i głębia kolorów niż w formatach konsumenckich
• Wbudowana ochrona treści i szyfrowanie

Standardy kinowe i konsumenckie rozeszły się z powodów technicznych i praktycznych:

• DCI 4K to 4096×2160, a UHD 4K to 3840×2160 — DCI ma o 6,5% więcej pikseli
• Proporcje obrazu: DCI to 1.9:1 (kinowe), a UHD to 1.78:1 (telewizyjne 16:9)
• Przestrzeń kolorów: DCI-P3 (kino) vs. Rec. 709/2020 (konsumencka)
• Liczba klatek na sekundę: DCI celuje w 24fps, UHD obsługuje 24/30/60fps

Potrzeby dotyczące rozdzielczości różnią się w zależności od rozmiaru wydruku i elastyczności kadrowania.

• 12–24MP: Idealne do internetu, mediów społecznościowych, wydruków do formatu 28×35 cm
• 24–36MP: Standard profesjonalny, umiarkowana elastyczność kadrowania
• 36–60MP: Moda, krajobraz, sztuka — duże wydruki, rozległa postprodukcja
• 60MP+: Średni format, architektura, fotografia produktowa z maksymalną szczegółowością

Rozdzielczość wideo wpływa na przechowywanie, wydajność edycji i jakość dostarczania.

• 1080p: YouTube, media społecznościowe, telewizja, treści internetowe
• 1440p: Premium YouTube, streamy z gier z wysoką szczegółowością
• 4K: Profesjonalne produkcje, kino, serwisy streamingowe
• 6K/8K: Kino wysokiej klasy, praca z VFX, zabezpieczenie na przyszłość, ekstremalne ponowne kadrowanie

Dopasuj rozdzielczość do rozmiaru ekranu i odległości oglądania dla optymalnego doświadczenia.

• Monitor 24-calowy: 1080p idealne, 1440p do pracy
• Monitor 27-calowy: 1440p złoty środek, 4K do pracy profesjonalnej
• Monitor 32-calowy+: Minimum 4K, 5K/6K do edycji zdjęć/wideo
• Telewizor 43–55 cali: 4K standard
• Telewizor 65+ cali: Minimum 4K, 8K korzystne przy bliskim oglądaniu

Rozdzielczość druku zależy od rozmiaru i odległości oglądania.

• 10×15 cm przy 300 DPI: 2,16MP (każdy nowoczesny aparat)
• 20×25 cm przy 300 DPI: 7,2MP
• 28×35 cm przy 300 DPI: 13,9MP
• 40×50 cm przy 300 DPI: 28,8MP (potrzebny aparat o wysokiej rozdzielczości)
• Billboard: 150 DPI wystarczające (oglądane z daleka)

od 1080×1080 do 1920×1080 (1–2 MP)

Platformy społecznościowe mocno kompresują. Wyższa rozdzielczość daje minimalne korzyści i spowalnia przesyłanie.

• Instagram maks.: 1080×1080
• YouTube: 1080p wystarcza dla większości
• TikTok: 1080×1920 optymalne

minimum 24–45 MP

Dostarczanie dla klientów, duże wydruki i elastyczność kadrowania wymagają wysokiej rozdzielczości.

• Praca komercyjna: 24MP+
• Redakcyjna: 36MP+
• Wydruki artystyczne: 45MP+

maksimum 1920×1080 (zoptymalizowane)

Zrównoważ jakość z szybkością ładowania strony. Serwuj wersje 2× dla wyświetlaczy retina.

• Obrazy główne: <200KB skompresowane
• Zdjęcia produktów: 1200×1200
• Retina: zasoby o rozdzielczości 2×

1440p przy 144Hz lub 4K przy 60Hz

Zrównoważ jakość wizualną z liczbą klatek na sekundę w zależności od typu gry.

• Rywalizacyjne: 1080p/144Hz+
• Casualowe: 1440p/60-144Hz
• Kinowe: 4K/60Hz

• Nagrywaj w wyższej rozdzielczości niż format docelowy dla elastyczności
• Więcej megapikseli ≠ lepsza jakość—rozmiar matrycy i obiektyw mają większe znaczenie
• Dopasuj proporcje obrazu do zamierzonego wyjścia (wideo 16:9, zdjęcia 3:2)
• Zapis w formacie RAW zachowuje maksymalną ilość szczegółów do postprodukcji

• Wideo 8K: ~400GB na godzinę (RAW), zaplanuj odpowiednio miejsce na dysku
• Używaj plików proxy do edycji 4K+, aby zachować płynność pracy
• Kompresuj obrazy internetowe—1080p JPEG przy 80% jakości jest niezauważalne
• Archiwizuj oryginały, dostarczaj skompresowane wersje

• Monitor 27-calowy: 1440p idealne, 4K to przesada przy normalnej odległości
• Zasada rozmiaru telewizora: Siedź w odległości 1,5× przekątnej ekranu dla 4K, 3× dla 1080p
• Gry: Priorytetem jest częstotliwość odświeżania, a nie rozdzielczość w grach rywalizacyjnych
• Praca profesjonalna: Dokładność kolorów > rozdzielczość przy edycji zdjęć/wideo

• Skaluj w dół 4K do 1080p do publikacji w internecie—wygląda ostrzej niż natywne 1080p
• Używaj akceleracji GPU do edycji wideo 4K+
• Streamuj w 1440p, jeśli przepustowość jest ograniczona—lepsze niż zacinające się 4K
• Skalowanie AI (DLSS, FSR) umożliwia granie w wyższych rozdzielczościach

Ludzkie oko ma rozdzielczość około 576 megapikseli. Jednak tylko centralne 2° (dołek środkowy) zbliżają się do tej gęstości—widzenie peryferyjne ma znacznie niższą rozdzielczość.

Największe zdjęcie, jakie kiedykolwiek zrobiono, ma 365 gigapikseli—panorama Mont Blanc. W pełnej rozdzielczości wymagałoby to ściany telewizorów 4K o szerokości 44 stóp, aby wyświetlić je w naturalnym rozmiarze.

Szerokokątna Kamera 3 teleskopu Hubble'a rejestruje obrazy o rozdzielczości 16 megapikseli. Choć to skromna wartość według współczesnych standardów, brak zniekształceń atmosferycznych i specjalistyczne sensory pozwalają uzyskać niezrównane szczegóły astronomiczne.

Klisza 35mm ma rozdzielczość odpowiadającą około 24MP przy optymalnym skanowaniu. Technologia cyfrowa przewyższyła jakość kliszy około 2005 roku dzięki dostępnym cenowo aparatom 12MP+.

Pierwszy telefon z aparatem (J-SH04, 2000) miał rozdzielczość 0,11MP—110 000 pikseli. Dzisiejsze flagowce mają 400 razy więcej pikseli przy 48–108MP.

Przy typowych odległościach oglądania 8K nie przynosi żadnych widocznych korzyści w porównaniu z 4K na ekranach mniejszych niż 80 cali. Marketing często przewyższa ludzkie możliwości wzrokowe.

Tak, jeśli siedzisz w odległości do 1,5 metra. Poza tą odległością większość ludzi nie jest w stanie odróżnić 4K od 1080p. Jednak treści 4K, HDR i lepsze przetwarzanie w telewizorach 4K wciąż dają wartość.

Prawdopodobnie z powodu niewystarczającego bitrate'u lub oświetlenia. 4K przy niskim bitrate (poniżej 50Mbps) wykazuje więcej artefaktów kompresji niż 1080p przy wyższym bitrate. Ponadto 4K uwidacznia drgania kamery i problemy z ostrością, które 1080p maskuje.

Przy 300 DPI: 10×15 cm potrzebuje 2MP, 20×25 cm potrzebuje 7MP, 28×35 cm potrzebuje 14MP, 40×50 cm potrzebuje 29MP. Z odległości oglądania ponad 60 cm wystarcza 150-200 DPI, co zmniejsza wymagania o połowę.

Nie, wyższa rozdzielczość obniża wydajność. 4K wymaga 4 razy więcej mocy GPU niż 1080p przy tej samej liczbie klatek na sekundę. Do gier rywalizacyjnych 1080p/1440p przy wysokiej częstotliwości odświeżania jest lepsze niż 4K przy niskiej.

Małe matryce w smartfonach kompromitują jakość pikseli na rzecz ich ilości. Pełnoklatkowy aparat 12MP ma lepsze osiągi niż smartfony 108MP dzięki większemu rozmiarowi pikseli, lepszym obiektywom i zaawansowanemu przetwarzaniu. Telefony używają łączenia pikseli (pixel-binning, czyli łączenia 9 pikseli w 1) dla lepszych zdjęć 12MP.

4K (DCI) to 4096×2160 (proporcje 17:9) dla kina. UHD to 3840×2160 (16:9) dla telewizorów konsumenckich. Marketing często używa nazwy '4K' zamiennie z UHD, chociaż technicznie UHD ma o 6,5% mniej pikseli.

Tylko jeśli ekran jest ogromny (80+ cali) i siedzisz bardzo blisko (poniżej 1,2 metra). W przypadku typowych telewizorów 55-65 cali z odległości 2,4-3 metrów ludzkie oko nie jest w stanie dostrzec różnicy między 4K a 8K.

Bitrate. Blu-ray 1080p ma średnio 30-40 Mbps, podczas gdy Netflix 1080p używa 5-8 Mbps. Wyższa kompresja tworzy artefakty. Blu-ray 4K (80-100 Mbps) znacznie przewyższa streaming 4K (15-25 Mbps).