Ako urobiť interpoláciu fotoaparátu. Ako si vybrať smartfón s dobrým fotoaparátom

P2P kamera- Obsahuje IP kameru softvér, ktorý vám umožňuje identifikovať ju a pripojiť sa ku kamere na diaľku pomocou jedinečného čísla (ID čísla) bez použitia statickej IP adresy alebo funkcií ako DDNS a UPnPct. P2P kamery boli navrhnuté tak, aby uľahčili bežným nešpecializovaným používateľom nastavenie vzdialeného prístupu ku kamere.

Ako funguje P2P kamera

Keď je p2p kamera pripojená k internetu (cez router alebo 3G pripojenie), kamera automaticky odošle požiadavku na vzdialený server, ktorý identifikuje kameru podľa jej jedinečného ID čísla. Pre prístup ku kamere a prezeranie videa musí používateľ nainštalovať do zariadenia (počítač resp mobilné zariadenia) špeciálna aplikácia od vývojára IP kamier. IN túto aplikáciu užívateľ zadá ID kamery (alebo odfotí QR kód kamery, aby kód nezadával ručne), a následne si môže prezerať video z kamery online, prezerať si archív videa z SD karty, ovládať PTZ zariadenie a používať ďalšie funkcie. Server v tomto prípade funguje ako sprostredkovateľ spájajúci IP kameru a zariadenie užívateľa priamo.

Prečo je potrebná technológia P2P

Táto technológia je navrhnutá tak, aby bola inštalácia IP kamery pre koncového užívateľa čo najjednoduchšia. Bez tejto technológie musí používateľ na vzdialený prístup ku kamere pripojiť statickú IP adresu alebo mať špeciálne zručnosti. V prípade P2P kamier bežný používateľ netrávi viac ako 10 minút inštaláciou kamery a nastavením vzdialeného sledovania.

Aplikácie pre P2P kamery

P2P kamery vám umožňujú získať kompletný video monitorovací systém vzdialený prístup odkiaľkoľvek na svete a jednoduchá inštalácia za málo peňazí. Hlavné oblasti použitia P2P kamier:

  • sledovanie vidieckeho domu a / alebo pozemku
  • domáce bezpečnostné monitorovanie
  • dohľad nad domácimi zvieratami
  • bezpečnosť malých podnikov a dohľad na mieste predaja
  • sledovanie pacienta
  • použitie vo vláde a mestské inštitúcie atď

Spoločnosti zaoberajúce sa P2P kamerami

Svetovým lídrom vo výrobe P2P kamier je Cisco.

Čo znamená „5.0MP interpolácia“ a „8.0MP interpolácia“?

V popise smartfónu DOOGEE X5 som našiel zaujímavý a zároveň nepochopiteľný moment:
Duálne kamery: 2,0 MP (interpolácia 5,0 MP) predná kamera; 5,0 MP (interpolácia 8,0 MP) Zadný fotoaparát s bleskom a automatickým zaostrovaním.

Čo znamená „5.0MP interpolácia“ a „8.0MP interpolácia“?
Naozaj koľko megapixelových kamier - 2 a 5 megapixelov alebo 5 a 8 megapixelov?

živého tvora

To znamená "FUCKING" ... posraté kamery sú vydávané za kvalitné ... 2MP kamera programovo vytvára 5MP obraz ... snažia sa vám predať falošný ... originálne DVR nepoužívajú interpoláciu ...

Vladssto

To znamená, že fotoaparát má fyzicky reálne rozlíšenie povedzme 5 MP a smartfón má softvér, ktorý tlačí susedné pixely a nakreslí medzi ne ďalší pixel vo farbe, niečo medzi susednými, a výstupom je už fotografia s rozlíšenie 8MP.
Na kvalite to nijako zvlášť neuberá, akurát fotku s vyšším rozlíšením možno viac priblížiť, zobraziť detaily

Smartfón disponuje 8 MPix fotoaparátom. Čo znamená interpolácia do 13 MPix?

Sergej 5

Až 13 MPix – môže to byť 8 MPix skutočných, ako je tá vaša. Alebo 5 MPix skutočných. Softvér fotoaparátu interpoluje grafický produkt fotoaparátu až do 13 MPix bez toho, aby obrázky vylepšoval, ale elektronicky zväčšoval. Jednoducho povedané, ako lupa alebo ďalekohľad. Kvalita sa nemení.

To znamená, že fotoaparát dokáže nasnímať obrázok až do 8 MPIX, ale programovo dokáže zväčšiť obrázky až na 12 MPIX. Programovo sa teda zväčšuje, ale obraz sa nezlepší, obraz bude mať stále presne 8 MPIX. Ide čisto o trik výrobcu a takéto smartfóny sú drahšie.

Spotrebiteľ

Pre zjednodušenie, inteligentný procesor pri vytváraní fotografie pridáva k aktívnym pixelom matice svoje vlastné pixely, akoby vypočítal obrázok a vykreslil ho až do veľkosti 13 MP.. Na výstupe , mame maticu 8 a fotku s rozlisenim 13 MP.Kvalita sa moc nezlepsuje.

Fialová a

Interpolácia fotoaparátu je trikom výrobcu, a tak umelo navyšujú cenu smartfónu.

Ak máte 8 MPIX fotoaparát, tak dokáže urobiť zodpovedajúcu snímku, interpolácia nezlepší kvalitu fotografie, jednoducho zväčší veľkosť fotografie na 13 megapixelov.

ZSSR

Megapixelová interpolácia je druh softvérového rozmazania obrazu. Reálne pixely sa od seba oddialia a medzi ne sa vložia ďalšie, pričom farba priemernej hodnoty z farieb sa posunie od seba. Nezmysel, zbytočný sebaklam. Kvalita sa nezlepšuje.

Mastermiha

Zapnuté čínske smartfóny toto sa teraz pouziva stale, len 13 mp kamerovy senzor stoji ovela viac ako 8 mp, preto ho dali na 8 mp, ale aplikacia foťáku výsledný obraz natiahne, v dôsledku čoho je kvalita týchto 13 mp bude výrazne horšie, ak sa pozriete na pôvodné rozlíšenie.

Táto funkcia je podľa mňa vo všeobecnosti zbytočná, keďže 8mp je na smartfón celkom dosť, v zásade mi stačí 3mp, hlavné je, že samotná kamera je kvalitná.

Azamatik

Dobrý deň.

To znamená, že váš smartfón roztiahne fotografiu/obrázok zhotovený 8 MPix fotoaparátom na 13 MPix. A to tak, že skutočné pixely sa od seba oddialia a vložia sa ďalšie.

Ak však porovnáme kvalitu obrázka / fotografie nasnímanej pri 13 MP a 8 MP s interpoláciou až do 13, potom bude kvalita druhej výrazne horšia.

Dublón

To znamená, že vo vašej cele, ako ich bolo 8 MPIX, zostávajú rovnaké - nič viac a nič menej a všetko ostatné je marketingový trik, vedecké oklamanie ľudí s cieľom predať tovar za vyššiu cenu a nič viac. . Táto funkcia bezcenné, pri interpolácii sa kvalita fotografie stratí.

Moreljuba

Z tohto konceptu vyplýva, že fotoaparát vášho zariadenia bude stále fotiť s rozlíšením 8 MPIX, no teraz je možné ho programovo zvýšiť na 13 MPIX. Zároveň sa kvalita nezlepší. Ide len o to, že priestor medzi pixelmi je upchatý, to je všetko.

Gladius74

Interpolácia je spôsob, ako nájsť medzihodnoty

Ak je toto všetko preložené do ľudskejšieho jazyka, ktorý sa vzťahuje na vašu otázku, potom sa ukáže toto:

  • softvér dokáže spracovať (zväčšiť, roztiahnuť)) súbory až do 13 MPIX.

Marlena

Faktom je, že skutočný fotoaparát v takýchto telefónoch je 8 megapixelov. Ale pomocou interných programov sa obraz roztiahne na 13 megapixelov. V skutočnosti nedosahuje skutočných 13 megapixelov.

trhu mobilné telefóny plné modelov s kamerami s obrovským rozlíšením. Dokonca sa vyskytujú relatívne lacné smartfóny so snímačmi s rozlíšením 16-20 megapixelov. Nevedomý zákazník prenasleduje „cool“ fotoaparát a uprednostňuje telefón s vyšším rozlíšením fotoaparátu. Ani si neuvedomuje, že padá na návnadu obchodníkov a predajcov.

Čo je povolenie?

Rozlíšenie fotoaparátu je parameter, ktorý udáva konečnú veľkosť snímky. Určuje len to, aký veľký bude výsledný obrázok, teda jeho šírka a výška v pixeloch. Dôležité: kvalita obrazu sa nemení. Fotografia sa môže ukázať ako nekvalitná, ale vzhľadom na rozlíšenie veľká.

Rozlíšenie nemá vplyv na kvalitu. Nedalo sa to nespomenúť v súvislosti s interpoláciou fotoaparátu smartfónu. Teraz môžeme ísť priamo k veci.

Čo je interpolácia fotoaparátu v telefóne?

Interpolácia kamery je umelé zvýšenie rozlíšenia obrazu. Ide o obrázky, nie Ide o špeciálny softvér, vďaka ktorému je obrázok s rozlíšením 8 megapixelov interpolovaný na 13 megapixelov alebo viac (alebo menej).

Ak nakreslíme analógiu, potom je interpolácia fotoaparátu podobná ako pri ďalekohľade. Tieto zariadenia zväčšujú obraz, ale nerobia ho lepším ani detailnejším. Ak je teda v charakteristikách telefónu uvedená interpolácia, skutočné rozlíšenie fotoaparátu môže byť nižšie ako deklarované. Nie je to zlé ani dobré, proste je to tak.

Načo to je?

Interpolácia bola vynájdená na zväčšenie veľkosti obrazu, nič viac. Teraz je to trik obchodníkov a výrobcov, ktorí sa snažia predať produkt. Oni veľké čísla uviesť na reklamnom plagáte rozlíšenie fotoaparátu telefónu a umiestniť ho ako výhodu alebo niečo dobré. Samotné rozlíšenie nielenže neovplyvňuje kvalitu fotografií, ale je možné ho aj interpolovať.

Doslova pred 3-4 rokmi sa mnohí výrobcovia hnali za počtom megapixelov a rôzne cesty sa ich snažili napchať do svojich smartfónov s čo najväčším počtom senzorov. Takto sa objavili smartfóny s fotoaparátmi s rozlíšením 5, 8, 12, 15, 21 megapixelov. Zároveň mohli fotografovať ako najlacnejšie mydlové misky, ale kupujúci, ktorí videli nálepku „18 MP fotoaparát“, si takýto telefón okamžite chceli kúpiť. S príchodom interpolácie je predaj takýchto smartfónov jednoduchší kvôli možnosti umelého pridávania megapixelov do fotoaparátu. Kvalita fotografie sa samozrejme časom začala zlepšovať, no rozhodne nie vďaka rozlíšeniu či interpolácii, ale vďaka prirodzenému pokroku v oblasti vývoja snímača a softvéru.

Technická stránka

Čo je to interpolácia fotoaparátu v telefóne technicky, pretože celý text vyššie popisoval iba hlavnú myšlienku?

Pomocou špeciálneho softvéru sa na obrázok „vykreslia“ nové pixely. Ak chcete napríklad zväčšiť obrázok 2-krát, za každý riadok obrazových bodov sa pridá nový riadok. Každý pixel v tomto novom riadku je vyplnený farbou. Farba výplne je vypočítaná špeciálnym algoritmom. Úplne prvým spôsobom je nalievanie Nový riadok farby, ktoré majú najbližšie pixely. Výsledok takéhoto spracovania bude hrozný, ale takáto metóda vyžaduje minimum výpočtových operácií.

Najčastejšie používaná metóda je iná. To znamená, že k pôvodnému obrázku sa pridajú nové riadky pixelov. Každý pixel je vyplnený farbou, ktorá sa zase vypočíta ako priemer susedných pixelov. Táto metóda poskytuje najlepšie výsledky, ale vyžaduje viac výpočtových operácií.

Pekné, moderné mobilné procesory sú rýchle a v praxi si používateľ nevšimne, ako program obrázok upravuje a snaží sa umelo zväčšiť jeho veľkosť.

Existuje mnoho pokročilých interpolačných metód a algoritmov, ktoré sa neustále zdokonaľujú: hranice prechodu medzi farbami sú vylepšené, čiary sú presnejšie a jasnejšie. Nezáleží na tom, ako sú všetky tieto algoritmy postavené. Samotná myšlienka interpolácie kamery je banálna a je nepravdepodobné, že by sa v blízkej budúcnosti zakorenila. Pomocou interpolácie nie je možné urobiť obrázok detailnejším, pridať nové detaily alebo ho inak vylepšiť. Len vo filmoch sa po použití niekoľkých filtrov rozjasní malý rozmazaný obraz. V praxi to tak nie je.

Potrebujete interpoláciu?

Mnohí používatelia z neznalosti na rôznych fórach kladú otázky, ako urobiť interpoláciu fotoaparátu, pričom veria, že sa tým zlepší kvalita snímok. V skutočnosti interpolácia nielenže nezlepší kvalitu obrázka, ale môže ho dokonca zhoršiť, pretože na fotografiách budú pridané nové pixely a kvôli nie vždy presnému výpočtu farieb na vyplnenie môžu byť nedetailné oblasti , zrnitosť na fotke. V dôsledku toho kvalita klesá.

Interpolácia v telefóne je teda marketingový ťah, ktorý je úplne zbytočný. Môže zvýšiť nielen rozlíšenie fotografie, ale aj náklady na samotný smartfón. Nepodliehajte trikom predajcov a výrobcov.

Senzory sú zariadenia, ktoré určujú iba odtiene šedej (gradácie intenzity svetla – od úplne bielej po úplne čiernu). Aby kamera rozlíšila farby, na kremík sa pomocou fotolitografického procesu navrství pole farebných filtrov. V tých snímačoch, kde sa používajú mikrošošovky, sú medzi šošovky a fotodetektor umiestnené filtre. Skenery, ktoré používajú trilineárne CCD (tri CCD vedľa seba, ktoré reagujú na červenú, modrú a zelenú farbu) alebo špičkové digitálne fotoaparáty, ktoré tiež používajú tri snímače, majú na každý snímač filtrovanú špecifickú farbu svetla. (Všimnite si, že niektoré multisenzorové kamery používajú vo filtroch kombinácie viacerých farieb namiesto štandardných troch). Ale pre zariadenia s jedným snímačom, ako je väčšina spotrebiteľských digitálnych fotoaparátov, sa na spracovanie rôznych farieb používajú polia farebných filtrov (CFA).

Aby mal každý pixel svoju primárnu farbu, je nad ním umiestnený filter zodpovedajúcej farby. Fotóny predtým, ako zasiahnu pixel, najprv prejdú cez filter, ktorý prepúšťa iba vlny ich vlastnej farby. Svetlo inej dĺžky filter jednoducho pohltí. Vedci zistili, že akúkoľvek farbu v spektre možno získať zmiešaním len niekoľkých základných farieb. V modeli RGB sú tri takéto farby.

Každá aplikácia vyvíja svoje vlastné polia farebných filtrov. Vo väčšine snímačov digitálnych fotoaparátov sú však najpopulárnejšie polia filtrov Bayer. Táto technológia bola vynájdená v 70. rokoch spoločnosťou Kodak, keď robili výskum separácie vesmíru. V tomto systéme sú filtre preložené, v šachovnicovom vzore a počet zelených filtrov je dvakrát vyšší ako počet červených alebo modrých. Usporiadanie je také, že červený a modrý filter sú umiestnené medzi zelenými.

Tento kvantitatívny pomer sa vysvetľuje štruktúrou ľudského oka – je citlivejšie na zelené svetlo. Šachovnicový vzor zaisťuje, že obrázky majú rovnakú farbu bez ohľadu na to, ako držíte fotoaparát (vertikálne alebo horizontálne). Pri čítaní informácií z takéhoto snímača sa farby zapisujú postupne v riadkoch. Prvý riadok by mal byť BGBGBG, ďalší riadok by mal byť GRGRGR atď. Táto technológia sa nazýva sekvenčné RGB (sequential RGB).

V CCD kamerách sa kombinácia všetkých troch signálov spolu neuskutoční na snímači, ale v zobrazovacom zariadení po konverzii signálu z analógového na digitálny. V CMOS snímačoch sa toto zarovnanie môže uskutočniť priamo na čipe. V každom prípade sú primárne farby každého filtra matematicky interpolované, pričom sa berú do úvahy farby susedných filtrov. Všimnite si, že na každom obrázku je väčšina bodiek zmesou základných farieb a len niekoľko skutočne predstavuje čistú červenú, modrú alebo zelenú.

Napríklad na určenie vplyvu susedných pixelov na farbu centrálneho pixelu sa počas lineárnej interpolácie spracuje matica pixelov 3x3. Vezmime si napríklad najjednoduchší prípad – tri pixely – s modrým, červeným a modrým filtrom, umiestneným v jednom riadku (BRB). Predpokladajme, že sa pokúšate získať výslednú hodnotu farby červeného pixelu. Ak sú všetky farby rovnaké, potom sa farba centrálneho pixelu vypočíta matematicky ako dve časti modrej k jednej časti červenej. V skutočnosti aj jednoduché lineárne interpolačné algoritmy sú oveľa zložitejšie, berú do úvahy hodnoty všetkých okolitých pixelov. Ak je interpolácia zlá, potom sú na hraniciach zmeny farby zuby (alebo sa objavia farebné artefakty).

Všimnite si, že slovo „rozlíšenie“ v oblasti digitálnej grafiky sa používa nesprávne. Puristi (alebo pedanti, podľa toho, čo chcete), oboznámení s fotografiou a optikou vedia, že rozlíšenie je mierou schopnosti ľudského oka alebo prístroja rozlíšiť jednotlivé čiary na mriežke rozlíšenia, ako je mriežka ISO zobrazená nižšie. Ale v počítačovom priemysle je zvykom označovať ako rozlíšenie počet pixelov, a keďže je to tak, budeme sa tiež riadiť touto konvenciou. Veď aj vývojári nazývajú rozlíšenie počtom pixelov v snímači.


Poďme počítať?

Veľkosť súboru obrázka závisí od počtu pixelov (rozlíšenia). Čím viac pixelov, tým viac súboru. Napríklad obraz VGA senzorov (640 x 480 alebo 307 200 aktívnych pixelov) zaberie v nekomprimovanej podobe asi 900 kilobajtov. (307 200 pixelov x 3 bajty (R-G-B) = 921 600 bajtov, čo je približne 900 kilobajtov) Obraz zo snímača 16 MP zaberie približne 48 megabajtov.

Mohlo by sa zdať, že taká vec - spočítať počet pixelov v snímači na určenie veľkosti výsledného obrazu. Výrobcovia fotoaparátov však prichádzajú s kopou rôznych čísel a zakaždým tvrdia, že ide o skutočné rozlíšenie fotoaparátu.

Celkový počet pixelov zahŕňa všetky pixely, ktoré fyzicky existujú v senzore. Ale iba tie, ktoré sa podieľajú na získaní obrazu, sa považujú za aktívne. Asi päť percent všetkých pixelov neprispeje k obrazu. Sú to buď chybné pixely, alebo pixely používané fotoaparátom na iný účel. Napríklad môžu existovať masky na určenie úrovne tmavého prúdu alebo na určenie pomeru strán.

Formát rámu – vzťah medzi šírkou a výškou snímača. Na niektorých snímačoch, ako sú tie s rozlíšením 640 x 480, je tento pomer 1,34:1, čo zodpovedá pomeru strán väčšiny počítačových monitorov. To znamená, že obrázky vytvorené takýmito snímačmi sa presne zmestia na obrazovku monitora, bez predbežného orezania. V mnohých zariadeniach formát rámčeka zodpovedá formátu tradičného 35 mm filmu, kde je pomer 1:1,5. To vám umožní robiť snímky štandardnej veľkosti a tvaru.


Interpolácia rozlíšenia

Okrem optické rozlíšenie(skutočná schopnosť pixelov reagovať na fotóny), existuje aj rozlíšenie zvýšené softvérovým a hardvérovým komplexom pomocou interpolačných algoritmov. Rovnako ako pri interpolácii farieb, interpolácia rozlíšenia matematicky analyzuje údaje susedných pixelov. V tomto prípade sa medziľahlé hodnoty vytvárajú ako výsledok interpolácie. Takéto „vkladanie“ nových dát sa dá celkom hladko, pričom interpolované dáta budú niečo medzi tým, medzi reálne optické dáta. Ale niekedy sa počas takejto operácie môžu objaviť rôzne interferencie, artefakty a deformácie, v dôsledku ktorých sa kvalita obrazu len zhorší. Preto sa mnohí pesimisti domnievajú, že interpolácia rozlíšenia nie je vôbec spôsob, ako zlepšiť kvalitu obrázkov, ale iba spôsob zväčšovania súborov. Pri výbere zariadenia venujte pozornosť tomu, aké rozlíšenie je uvedené. Nenechajte sa príliš vzrušovať vysokým interpolovaným rozlíšením. (Je označený ako interpolovaný alebo vylepšený).

Ďalším procesom spracovania obrazu na úrovni softvéru je podvzorkovanie. V skutočnosti ide o opačný proces interpolácie. Tento proces sa vykonáva vo fáze spracovania obrazu po konverzii údajov z analógového signálu digitálny pohľad. Tým sa vymažú údaje rôznych pixelov. V CMOS snímačoch môže byť táto operácia vykonaná na samotnom čipe, pričom sa dočasne znemožní čítanie určitých riadkov pixelov, alebo sa načítajú údaje len z vybraných pixelov.

Podvzorkovanie vykonáva dve funkcie. Po prvé, pre zhutnenie dát - uložiť viac obrázkov do pamäte určitej veľkosti. Čím menší je počet pixelov, tým menšia je veľkosť súboru a tým viac obrázkov sa zmestí na pamäťovú kartu alebo do nej vnútorná pamäť zariadení a tým menej často musíte sťahovať fotografie do počítača alebo meniť pamäťové karty.

Druhou funkciou tohto procesu je vytváranie obrázkov špecifickej veľkosti na špecifické účely. Fotoaparáty s 2MP snímačom sú dosť náročné na fotenie štandardná fotografia rozmer 8x10cm. Ale ak sa pokúsite poslať takúto fotografiu poštou, výrazne to zväčší veľkosť listu. Downsampling vám umožní spracovať obraz tak, aby na monitoroch vašich priateľov vyzeral normálne (ak nemierite na detaily) a zároveň sa dostatočne rýchlo odosielal aj na strojoch s pomalým pripojením.

Teraz, keď sme oboznámení s princípmi senzorov, vieme, ako sa obraz získava, pozrime sa trochu hlbšie a dotkneme sa zložitejších situácií, ktoré vznikajú pri digitálnej fotografii.

Interpolácia obrazu sa v určitom štádiu vyskytuje vo všetkých digitálnych fotografiách, či už ide o dematrizáciu alebo zmenu mierky. Stáva sa to vždy, keď zmeníte veľkosť alebo rozbalíte obrázok z jednej mriežky pixelov na druhú. Zmena veľkosti obrázka je potrebná, keď potrebujete zvýšiť alebo znížiť počet pixelov, pričom k zmene polohy môže dôjsť nanajvýš rôznych príležitostiach: Opravte skreslenie šošovky, zmeňte perspektívu alebo otočte obrázok.


Aj keď sa veľkosť toho istého obrázka zmení alebo sa znova naskenuje, výsledky sa môžu výrazne líšiť v závislosti od interpolačného algoritmu. Pretože akákoľvek interpolácia je len aproximácia, obraz stratí určitú kvalitu pri každej interpolácii. Cieľom tejto kapitoly je poskytnúť lepšie pochopenie toho, čo ovplyvňuje výsledok – a tým vám pomôcť minimalizovať akúkoľvek stratu kvality obrazu spôsobenú interpoláciou.

koncepcia

Podstatou interpolácie je použitie dostupných údajov na získanie očakávaných hodnôt v neznámych bodoch. Ak ste napríklad chceli vedieť, aká bola teplota na poludnie, ale namerali ste ju o 11:00, môžete uhádnuť jej hodnotu pomocou lineárnej interpolácie:

Ak ste mali o pol dvanástej ďalšiu dimenziu, mohli by ste si všimnúť, že teplota pred poludním rástla rýchlejšie a použiť túto ďalšiu dimenziu na kvadratickú interpoláciu:

Čím viac meraní teploty okolo poludnia máte, tým zložitejší (a očakáva sa, že presnejší) môže byť váš interpolačný algoritmus.

Príklad zmeny veľkosti obrázka

Interpolácia obrazu funguje v dvoch rozmeroch a snaží sa dosiahnuť čo najlepšiu aproximáciu farby a jasu pixelu na základe hodnôt okolitých pixelov. Nasledujúci príklad ilustruje, ako funguje škálovanie:

rovinná interpolácia
Originál predtým po bez interpolácie

Na rozdiel od kolísania teploty vzduchu a ideálneho gradientu vyššie sa hodnoty pixelov môžu meniť oveľa dramatickejšie z bodu do bodu. Rovnako ako v prípade teploty, čím viac viete o okolitých pixeloch, tým lepšie bude interpolácia fungovať. To je dôvod, prečo sa výsledky pri rozťahovaní obrazu rýchlo zhoršujú a okrem toho interpolácia nikdy nemôže pridať do obrazu detaily, ktoré nemá.

Príklad otočenia obrazu

K interpolácii dochádza aj pri každom otočení alebo zmene perspektívy obrázka. Predchádzajúci príklad bol zavádzajúci, pretože ide o špeciálny prípad, keď interpolátory zvyčajne fungujú dobre. Nasledujúci príklad ukazuje, ako rýchlo sa môžu stratiť detaily obrázka:

Degradácia obrazu
Originál Otočenie o 45° Otáčanie o 90°
(žiadna strata)
2 otáčky o 45° 6 otáčok pri 15°

Otočenie o 90° neprináša žiadnu stratu, pretože žiadny pixel nemusí byť umiestnený na hranici medzi dvoma (a v dôsledku toho sa rozdeliť). Všimnite si, koľko detailov sa stratí pri prvom otočení a ako kvalita naďalej klesá pri ďalších otočeniach. To znamená, že by malo vyhnite sa rotácii čo najviac; ak je potrebné otočiť nerovný rám, neotáčajte ho viackrát.

Vyššie uvedené výsledky využívajú takzvaný „bikubický“ algoritmus a vykazujú výrazné zhoršenie kvality. Všimnite si, ako sa znižuje celkový kontrast v dôsledku zníženia intenzity farieb, ako sa okolo svetlomodrej objavujú tmavé halo. Výsledky môžu byť výrazne lepšie v závislosti od interpolačného algoritmu a zobrazovaného subjektu.

Typy interpolačných algoritmov

Všeobecne akceptované interpolačné algoritmy možno rozdeliť do dvoch kategórií: adaptívne a neadaptívne. Adaptívne metódy sa líšia v závislosti od predmetu interpolácie (tvrdé okraje, hladká textúra), zatiaľ čo neadaptívne metódy zaobchádzajú so všetkými pixelmi rovnako.

Neadaptívne algoritmy patria: najbližší sused, bilineárna, bikubická, splajny, kardinálny sínus (sinc), Lanczosova metóda a iné. V závislosti od zložitosti používajú na interpoláciu od 0 do 256 (alebo viac) susedných pixelov. Čím viac susedných pixelov obsahujú, tým môžu byť presnejšie, ale ide to na úkor výrazného predĺženia času spracovania. Tieto algoritmy je možné použiť na rozbalenie aj na zmenu mierky obrazu.

Adaptívne algoritmy zahŕňajú mnoho komerčných algoritmov v licencovaných programoch, ako sú Qimage, PhotoZoom Pro, Genuine Fractals a ďalšie. Mnohé z nich platia rôzne verzie ich algoritmy (založené na analýze pixel po pixeli), keď zistia prítomnosť okraja - aby sa minimalizovali nevzhľadné interpolačné chyby na miestach, kde sú najviac viditeľné. Tieto algoritmy sú primárne navrhnuté tak, aby maximalizovali detaily bez defektov vo zväčšených obrázkoch, takže niektoré z nich nie sú vhodné na otáčanie alebo zmenu perspektívy obrázka.

Metóda najbližšieho suseda

Toto je najzákladnejší zo všetkých interpolačných algoritmov a vyžaduje najmenej času spracovania, pretože berie do úvahy iba jeden pixel – ten, ktorý je najbližšie k interpolačnému bodu. Výsledkom je, že každý pixel sa zväčší.

Bilineárna interpolácia

Bilineárna interpolácia berie do úvahy štvorec 2x2 známych pixelov obklopujúcich neznámy. Ako interpolovaná hodnota sa použije vážený priemer týchto štyroch pixelov. Výsledkom je, že obrázky vyzerajú oveľa hladšie ako výsledok metódy najbližšieho suseda.

Diagram vľavo je pre prípad, keď sú všetky známe pixely rovnaké, takže interpolovaná hodnota je jednoducho ich súčet delený 4.

Bikubická interpolácia

Bikubická interpolácia ide o krok ďalej ako bilineárna, berúc do úvahy pole 4x4 okolitých pixelov – celkovo 16. Keďže sú zapnuté rôzne vzdialenosti z neznámeho pixelu, najbližšie pixely majú pri výpočte väčšiu váhu. Bikubická interpolácia vytvára výrazne ostrejšie obrázky ako predchádzajúce dve metódy a je pravdepodobne najlepšia z hľadiska času spracovania a kvality výstupu. Z tohto dôvodu sa stal štandardom pre mnohé programy na úpravu obrázkov (vrátane Adobe Photoshop), ovládače tlačiarne a vstavaná interpolácia fotoaparátu.

Interpolácia vyššieho rádu: splajny a sinc

Existuje mnoho ďalších interpolátorov, ktoré zohľadňujú viac okolitých pixelov, a preto sú výpočtovo náročnejšie. Tieto algoritmy zahŕňajú spline a kardinálny sínus (sinc) a po interpolácii uchovávajú väčšinu obrazových informácií. V dôsledku toho sú mimoriadne užitočné, keď obrázok vyžaduje viacnásobné otočenie alebo zmeny perspektívy v jednotlivých krokoch. Pre jednotlivé priblíženia alebo rotácie však takéto algoritmy vyššieho rádu poskytujú len malé vizuálne zlepšenie s výrazným zvýšením času spracovania. Okrem toho v niektorých prípadoch funguje algoritmus kardinálneho sínusu horšie na hladkom reze ako bikubická interpolácia.

Pozorované interpolačné defekty

Všetky neadaptívne interpolátory sa snažia nájsť optimálnu rovnováhu medzi troma nežiaducimi chybami: okrajové halo, rozmazanie a aliasing.

Aj tie najrozvinutejšie neadaptívne interpolátory sú vždy nútené zvýšiť alebo znížiť jednu z vyššie uvedených porúch na úkor ostatných dvoch - v dôsledku toho bude aspoň jedna z nich viditeľná. Všimnite si, ako je okrajové halo podobné škvrne vytvorenej zaostrením s neostrou maskou a ako zvyšuje zdanlivú ostrosť pomocou zaostrenia.

Adaptívne interpolátory môžu alebo nemusia vytvárať chyby opísané vyššie, ale môžu tiež generovať textúry, ktoré sú neobvyklé pre pôvodný obrázok alebo jednotlivé pixely vo veľkých mierkach:

Na druhej strane za výhody možno považovať aj niektoré „defekty“ adaptívnych interpolátorov. Keďže oko očakáva, že oblasti s jemnou textúrou, ako napríklad lístie, budú detailne prepracované do najmenších detailov, takéto vzory môžu z diaľky oklamať zrak (pri určitých typoch materiálov).

Vyhladzovanie

Vyhladzovanie alebo vyhladzovanie je proces, ktorý sa pokúša minimalizovať vzhľad zubatých alebo zubatých diagonálnych okrajov, ktoré dodávajú textu alebo obrázkom hrubý digitálny vzhľad:


300%

Anti-aliasing tieto kroky odstraňuje a vytvára dojem jemnejších hrán a vyššieho rozlíšenia. Berie do úvahy, do akej miery ideálny okraj prekrýva susedné pixely. Stupňovité ohraničenie sa jednoducho zaokrúhli nahor alebo nadol bez strednej hodnoty, zatiaľ čo hladké ohraničenie vytvára hodnotu úmernú tomu, aká veľká časť ohraničenia je v každom pixeli:

Dôležitým hľadiskom pri zväčšovaní obrázkov je vyhnúť sa nadmernému aliasingu vyplývajúcemu z interpolácie. Mnoho adaptívnych interpolátorov zisťuje prítomnosť hrán a upravuje ich tak, aby minimalizovali aliasing pri zachovaní ostrosti hrán. Keďže vyhladená hrana obsahuje informáciu o jej polohe pri vyššom rozlíšení, je dosť možné, že výkonný adaptívny (hrany detekujúci) interpolátor po priblížení dokáže hranu aspoň čiastočne zrekonštruovať.

Optický a digitálny zoom

Mnoho kompaktných digitálnych fotoaparátov dokáže vykonávať optické aj digitálne priblíženie (zoom). Optický zoom sa dosiahne pohybom objektívu so zoomom tak, aby sa svetlo zosilnilo pred dopadom na digitálny snímač. Naproti tomu digitálny zoom znižuje kvalitu jednoduchou interpoláciou obrazu po jeho prijatí snímačom.


optický zoom (10x) digitálny zoom (10x)

Aj keď fotografia s použitím digitálneho priblíženia obsahuje rovnaký počet pixelov, je zreteľne menej detailná ako pri použití optického priblíženia. Digitálny zoom by mal byť takmer úplne odstránený, okrem prípadov, keď pomáha zobraziť vzdialený objekt na obrazovke LCD fotoaparátu. Na druhej strane, ak bežne fotíte do JPEG a chcete obrázok následne orezať a zväčšiť, digitálny zoom má tú výhodu, že sa pred zavedením kompresných artefaktov interpoluje. Ak sa vám zdá, že digitálny zoom potrebujete príliš často, kúpte si telekonvertor alebo ešte lepšie objektív s dlhšou ohniskovou vzdialenosťou.

Vstavaný fotoaparát nie je pri výbere smartfónu to posledné. Pre mnohých je tento parameter dôležitý, a tak sa pri hľadaní nového smartfónu veľa ľudí pozerá na to, koľko megapixelov je deklarovaných vo fotoaparáte. Znalci zároveň vedia, že to nie je o nich. Poďme sa teda pozrieť, na čo si treba dať pozor pri výbere smartfónu s dobrým fotoaparátom.

Ako bude smartfón snímať, závisí od toho, ktorý modul fotoaparátu je v ňom nainštalovaný. Vyzerá to ako na fotografii (moduly predného a hlavného fotoaparátu vyzerajú približne rovnako). Ľahko sa umiestni do puzdra smartfónu a spravidla sa pripevňuje pomocou kábla. Táto metóda uľahčuje výmenu v prípade poškodenia.

Monopolom na trhu je Sony. Práve jej fotoaparáty sú v drvivej väčšine využívané v smartfónoch. Vo výrobe sú aj OmniVision a Samsung.

Dôležitý je aj výrobca smartfónu. V skutočnosti veľa závisí od značky a spoločnosť, ktorá rešpektuje seba samého, vybaví svoje zariadenie skutočne dobrým fotoaparátom. Pozrime sa však, čo určuje kvalitu snímania smartfónom bod po bode.

CPU

Si prekvapený? Je to procesor, ktorý začne spracovávať obraz, keď dostane dáta z fotomatrice. Bez ohľadu na to, aká kvalitná je matica, slabý procesor nebude schopný spracovať a previesť informácie, ktoré od nej dostane. To platí nielen pre záznam videa vo vysokom rozlíšení a rýchlych snímkov za sekundu, ale aj pre momentky s vysokým rozlíšením.

Samozrejme, čím viac snímok za sekundu sa zmení, tým väčšie zaťaženie k procesoru.

Medzi ľuďmi, ktorí rozumejú telefónom, alebo si myslia, že rozumejú, panuje názor, že smartfóny s americkými procesormi Qualcomm strieľajú lepšie ako smartfóny s taiwanskými procesormi MediaTek. Toto nebudem vyvracať ani potvrdzovať. Skutočnosť, že od roku 2016 neexistujú žiadne smartfóny s vynikajúcimi fotoaparátmi na nízkovýkonných čínskych procesoroch Spreadtrum, je už skutočnosťou.

Počet megapixelov

Obraz sa skladá z pixelov (bodov), ktoré sú tvorené fotomaticou počas snímania. Samozrejme, čím viac pixelov, tým lepší by mal byť obraz, tým vyššia je jeho jasnosť. Vo fotoaparátoch je tento parameter označený ako megapixely.

Megapixely (Mp, Mpx, Mpix) - ukazovateľ rozlíšenia fotografií a videí (počet pixelov). Jeden megapixel je milión pixelov.

Vezmite si napríklad smartfón Fly IQ4516 Tornado Slim. Fotí v maximálnom rozlíšení 3264x2448 pixelov (3264 farebných bodov na šírku a 2448 na výšku). Vynásobením 3264 pixelov 2448 pixelmi dostaneme 7 990 272 pixelov. Číslo je veľké, takže je preložené do Mega. To znamená, že číslo 7 990 272 pixelov je približne 8 miliónov pixelov, teda 8 megapixelov.

Teoreticky viac škvŕn znamená jasnejšiu fotografiu. Netreba však zabúdať na hluk, horšie snímanie pri slabom svetle a pod.

Interpolácia

Žiaľ, veľa čínskych výrobcov smartfónov nepohrdne softvérovým zvýšením rozlíšenia. Toto sa nazýva interpolácia. Keď fotoaparát dokáže nasnímať obrázok v maximálnom rozlíšení 8 megapixelov, programovo sa zvýši na 13 megapixelov. To samozrejme nezlepší kvalitu. Ako sa v takomto prípade nenechať oklamať? Vyhľadajte na internete informácie o tom, ktorý modul fotoaparátu sa používa v smartfóne. Charakteristiky modulu naznačujú, v akom rozlíšení sníma. Ak ste nenašli informácie o module, už existuje dôvod na opatrnosť. Niekedy môže byť v špecifikáciách smartfónu úprimne uvedené, že fotoaparát je interpolovaný napríklad od 13 MP do 16 MP.

softvér

Nepodceňujte softvér, ktorý spracuje digitálny obraz a predstaví nám ho vo finálnej podobe tak, ako ho vidíme na obrazovke. Detekuje farby, eliminuje šum, poskytuje stabilizáciu obrazu (keď sa vám smartfón v ruke pri fotení trhne) atď.. Nehovoriac o rôznych režimoch snímania.

Matica fotoaparátu

Dôležitý je typ matice (CCD alebo CMOS) a jej veľkosť. Je to ona, ktorá zachytáva obraz a prenáša ho do procesora na spracovanie. Rozlíšenie kamery závisí od matrice.

Clona (clona)

Pri výbere smartfónu s dobrým fotoaparátom by ste mali venovať pozornosť tomuto parametru. Zhruba povedané, udáva, koľko svetla matica prijíma cez optiku modulu. Čím väčšie, tým lepšie. Menej nastavené, viac hluku. Clona je označená písmenom F, za ktorým nasleduje lomka (/). Po lomke a hodnote clony a čím je menšia, tým lepšie. Ako príklad je to uvedené takto: F / 2,2, F / 1,9. Často uvedené v Technické špecifikácie smartfón.

Fotoaparát s clonou f/1,9 bude fungovať lepšie pri slabom osvetlení ako fotoaparát s clonou f/2,2, pretože prepustí viac svetla do snímača. Dôležitá je ale aj stabilizácia, softvérová aj optická.

Optická stabilizácia

Smartfóny sú málokedy vybavené optickou stabilizáciou. Spravidla ide o drahé zariadenia s pokročilým fotoaparátom. Takéto zariadenie možno nazvať telefón s fotoaparátom.

Fotenie smartfónom prebieha s pohyblivým ramenom a aby obraz nebol rozmazaný, je aplikovaná optická stabilizácia. Možno hybridná stabilizácia (softvér + optická). Optická stabilizácia je dôležitá najmä pri dlhých časoch uzávierky, kedy je možné kvôli nedostatočnému osvetleniu v špeciálnom režime odfotiť 1-3 sekundy.

Flash

Blesk môže byť LED a xenónový. To posledné poskytne veľa najlepšie fotky pri absencii osvetlenia. K dispozícii je duálny LED blesk. Zriedkavo, ale môžu existovať dva: LED a xenón. Toto je najviac najlepšia možnosť. Implementované v telefóne s fotoaparátom Samsung M8910 Pixon12.

Ako vidíte, to, ako bude smartfón strieľať, závisí od mnohých parametrov. Pri výbere by ste teda pri charakteristikách mali venovať pozornosť názvu modulu, clone a prítomnosti optickej stabilizácie. Najlepšie urobíte, ak si na internete pozriete recenzie konkrétneho telefónu, kde si môžete pozrieť ukážkové zábery, ako aj názor autora na fotoaparát.



Načítava...
Hore