Kommentar: Flere megapiksler gir dårligere bilder

[EinarEriksen]

– Det er på tide at vi forstår at flere megapiksler IKKE gir bedre bilder, klager journalist Einar Eriksen.

 

Les mer

[mobifil]

Helt enig.

Bra skrevet.

[Jomac]

Flott! godt noen er enige med meg! dette er noe jeg har sagt før, at produsentene må tenke mer på bildebrikkene og optikken.

digitalkameraet mitt tar MYE bedre bilder enn en N95.. og mitt kamera har 4mpix..

 

noen må få sendt dette til SE, nokia, samsung osv Meget bra skrevet!

[Foxteren]

Nå må det ikke bli sånn at jo mindre megapixler = bedre bilder.

 

Det er ingen eneste sannhet i dette her.

 

Produsente bør fortsette å utvikle alle deler av kameraene.

Også antall pixler...

For det finnes veldig mange fordeler med mer pixler, så lenge resten av

kameraet henger med...

Endret 31. mars 2008 av Foxteren

[Simen1]

Flott artikkel Denne har jeg ventet på.

 

Men det er to tekniske grunner som dere ikke har fått med dere.

 

1. Det er en fysisk begrensning som finnes i alle typer optikk. Det kalles diffraksjon. De som har hatt 3FY på videregående eller fysikk på universitetet kjenner sikkert godt til dette. Lysbølger opptrer som bølger i mange situasjoner og det gjør at de bøyes av på samme måter som bølger i sjøen når de passerer skarpe hjørner. Linsen i en mobiltelefon er å betrakte som et lite hull der lyset slipper gjennom med skarpe kanter der lyset ikke slipper gjennom rundt hullet. Lyset spres svakt ved disse kantene og gjør at bildet blir litt "utsmurt". Jo mindre hullet er jo større blir denne effekten. Jo tettere pixlene sitter jo flere pixler vil lyset smøres ut over.

 

Sjekk skissene under for å se hvor stort problemet er i virkeligheten:

http://www.cambridgeincolour.com/tutorials...photography.htm

http://en.wikipedia.org/wiki/Circle_of_confusion

 

Nå skal det sies at mobiler har svært liten lysåpning (blender) fordi det ikke er fysisk plass til linser med større lysåpning. Resultatet er at bildet blir uklart. For å bøte på dette brukes oppskarping i programvare men dette er langt i fra fullgodt fordi man må "skape" detaljer som ikke bildebrikken fanger opp. Bildene blir altså uklare.

 

I praksis kan man se hva det egentlig betyr ved å ta et bilde med en mobiltelefon med X antall megapixler og sammenligne bildet med det et digitalt speilreflekskamera med samme oppløsning klarer.

 

2. Dynamikk. Siden hver pixel må gjøres veldig liten så er det også mindre plass til den kondensatoren som skal lagre lysintensitetsinformasjonen på hver pixel av bildebrikken. Jo mindre denne er jo mindre dynamikk får man. Dynamikken er kontrasten som hver pixel kan detektere. F.eks 1000:1. Hvis dynamikken er lav så blir bildene lett utbrente (knallhvite områder uten detaljer) eller undereksponerte (helt sorte områder uten detaljer). Dagens mobiltelefoner er sterkt begrenset at dette.

 

Et eksempelbilde fra Nokia N82:

 

Her ser dere at skyene er knallhvite og uten detaljer. Det vil si utbrent hvitfarge. Samtidig er det mørke områder i skogen som er helt sorte og uten detaljer. Det er undereksponert. N82 er altså begrenset av kontrast/dynamikk på dette motivet. Ser dere nærmere på skogen og landskapet så ser dere at det ikke er noen skarpe overganger noen plasser. Alt virker litt utsmurt. Det kommer av det nevnte problemet med diffraksjon. Oppskarping i programvare har delvis motvirket dette men det er fortsatt langt i fra et godt detaljnivå.

 

Problemet som er nevnt i artikkelen, ISO-støy, er kraftig redusert grunnet støyfjerning i programvaren. Programvaren kan dessverre ikke skille mellom støy og faktiske små detaljer så mye av detaljene er fjernet i støyreduksjonen. Til sammen sitter man igjen med et bilde som er langt dårligere enn det antall pixler skulle tilsi.

 

Jeg er ganske sikker på at man kunne klart å få bedre bildekvalitet enn N82 ved å ta et eldgammelt 2 megapixel speilreflekskamera og skalere opp bildet i programvare. Det vil rett ut si at sensoren på N82 er bortkastede megapixler og har unødvendig dårlig dynamikk og støy på grunn av det høye megapixelantallet. Den fysiske størrelsen som mobilkameraer har tilsvarer etter mine anslag en optisk skarphet på rundt 2 megapxiler. Resten av megapixlene medfører altså bare ulemper: mer støy, dårligere dynamikk, mer batteribruk og mer lagringsplass.

 

Siden alle de tre begrensningene hovedsaklig er av fysisk art og ikke av teknisk art så er det ikke stort å gjøre med det heller. Teknisk utvikling løser ikke fysiske begrensninger. Man kan bare godta de fysiske begrensningene og designe kameraene deretter. Dvs. fysisk større. Markedsmessig vil det trolig ikke fungere særlig bra så da sitter vi igjen med flere megapixler og dårligere bildekvalitet.

 

La oss starte kampanjen: "Ja til bedre bildekvalitet - nei til flere megapixler."

[hobgoblin]

er vel det samme som med bilen. hvordan går ordtaket? "kjøper hestekrefter, kjører dreiemoment"?

 

merker det på HD tver også. leser stadig om folk som ikke ser forskjell på opp-samplet dvd og HD media. jeg kommer nok til å bli lynsjet av en eller annen mediafil pga den påstanden, men jeg må si det ikke overrasker meg at disse historiene dukker opp til stadighet...

 

vi må rett og slett innse at den informerte kunde er i mindretall. pokker og, til og med informerte selgere er i mindretall. folk har funnet ut at det "megapunkter" tallet på kamerahuset er en grei pekepinn på bildekvalitet, og produsenten har funnet ut at kunden har funnet ut. dermed kommer en inn i en ond sirkel. og så må vi aldri glemme forfengelighet oppi alt dette. vi alle elsker å ha største bilen, pcen, huset, kameraet osv i nabolaget. det gir oss en følelse av å være på topp, heller den konstant trykket ned i søla. er vel derfor vi kjøper klær som koster langt mer den nødvendig. ja vi snakker om slikt som kvalitet og annet, men at en kan svi av noen store på ett klesplagg gir ett signal av at en har nok å gå på. det er det moderne menneskets variant av orrhanekakling...

[Simen1]

Produsente bør fortsette å utvikle alle deler av kameraene. Også antall pixler... For det finnes veldig mange fordeler med mer pixler, så lenge resten av kameraet henger med...

Som nevnt i det lange innlegget mitt så medfører flere megapixler kun ulemper så lenge ikke resten av kameraet henger med. Altså at kameraet gjøres fysisk større for å ikke møte veggen av fysiske begrensninger i bildekvaliteten.

 

Det finnes sikkert et nisjemarked for tykkere mobiler men jeg tror mange foretrekker å ha tynne mobiler. Da bør man gjøre det beste ut av de fysiske begrensningene man har og redusere antall megapixler litt. Til omtrent 1,3 - 3 megapixler avhengig av tykkelsen på mobilen og dermed størrelsen på kameramodulen.

[Sigmund_Freud]

Siden alle de tre begrensningene hovedsaklig er av fysisk art og ikke av teknisk art så er det ikke stort å gjøre med det heller.

Hva med å redusere antall MP i kameramenyen?

 

Men ja, 3MP er plenty på en mobil. Jeg ser ingen grunn til å ha mer enn 2-3MP idag, for hvem skriver ut mobilbilder i A3 (altså 5MP)?

 

vi må rett og slett innse at den informerte kunde er i mindretall. pokker og, til og med informerte selgere er i mindretall.

Den store og vonde Diskusjon.no-sannheten.

[Simen1]

Siden alle de tre begrensningene hovedsaklig er av fysisk art og ikke av teknisk art så er det ikke stort å gjøre med det heller.

Hva med å redusere antall MP i kameramenyen?

1. Det hjelper ingenting på dynamikken/kontrasten

2. Det hjelper litt på bildestøyen men blir ikke like bra som å redusere antall pixler på sensoren like mye.

3. Det hjelper godt på diffraksjonsproblemet.

 

Med andre ord ikke et fullgodt alternativ til å redusere antall pixler på sensoren.

[hardkjerne]

Mindre dynemikk kommer som resultat av det samme som den løkte støyen, altså mindre lys per pixel (eller rettere sagt per sensor som skal detektere lyset i hver pixel). Siden det er mindre lys per pixel, må signalet forsterkes. Dette forsterker støyen, og minsker samtidig dynamikken.

 

Sammenligner en dynamikken på 35mm (da også 35mm kompaktkamera) med film og dagens opphypede megapixel-kamera, vil en kunne se en VELDIG stor forskjell. Er virkelig synd at dette er et tema som er tatt så lite seriøst av kameraprodusenter i dag.

 

At dette problemet er umulig å rette på, er forsåvidt ikke helt sant, da det er mulig å lage bedre sensorer enn CMOS og CCD. Men feks diffraksjonsproblemet er umulig å løse på så små sensorer.

[Eplefe]

Fantastisk.

Denne har jeg ventet -lenge- på.

[hobgoblin]

vi må rett og slett innse at den informerte kunde er i mindretall. pokker og, til og med informerte selgere er i mindretall.

Den store og vonde Diskusjon.no-sannheten.

 

og spenner forøvrig bein under det moderne kapitalistiske system...

 

ikke at noe annet system er stort bedre...

[mad_arab]

er vel det samme som med bilen. hvordan går ordtaket? "kjøper hestekrefter, kjører dreiemoment"?

 

merker det på HD tver også. leser stadig om folk som ikke ser forskjell på opp-samplet dvd og HD media. jeg kommer nok til å bli lynsjet av en eller annen mediafil pga den påstanden, men jeg må si det ikke overrasker meg at disse historiene dukker opp til stadighet...

 

Det er et helt annet tema. Sammenlikningen din er IKKE relevant.

 

HD materiale kan også variere i kvalitet, men man skal være rimelig blind for ikke å se forskjellen med mindre man snakker om spesielle forhold (elendig tv med dårlige innstillinger, materiale som egentlig ikke er hd, bare oppskalert og sendt på hd-kanaler, osv).

 

Du prater om visningssiden her. Da forutsetter man at materialet enten er HD eller ikke, og man har allerede kildematerialet. Kamerasammenlikningen derimot, dreier seg om hvordan man faktisk lager kildematerialet, ved å ta bildene.

 

Vennligst ikke kall meg "media-fil" for å påpeke argumentasjonsfeilene her. Å kjempe for at HD blir vanligere er en tilnærmet 100% god ting, mens å kjempe for flere MP på kameraer ikke er det i alle tilfellene.

[Håkki]

Det kan ikke sies mange nok gager inntil produsentene og kundene innser at megapixler ikke er alt. Bra artikkel.

[Roncon]

Hva med å redusere antall MP i kameramenyen?

1. Det hjelper ingenting på dynamikken/kontrasten

2. Det hjelper litt på bildestøyen men blir ikke like bra som å redusere antall pixler på sensoren like mye.

3. Det hjelper godt på diffraksjonsproblemet.

 

Med andre ord ikke et fullgodt alternativ til å redusere antall pixler på sensoren.

Det må da være hjelpe veldig marginalt? Pikslene brikken har samme fysiske størrelse om man reduserer oppløsningen slik at lysfølsomheten er like dårlig. Man trenger sammen forsterkning og støyen må bli noenlunde den samme.

Eneste gode løsningen er å gjøre hver piksel større for å slippe til mer lys, derav redusere oppløsningen.

Diffraksjonen er som du sier er fysisk fenomen basert på bølgeteorien og kommer av knøttet av en blender i mobilkameraoptikken. Tror effekten av en å sette ned oppløsningen softwaremessig vil være marginal i forhold en fysisk endring av konstruksjonen.

Vil ikke være for kategorisk i min påstand, men magefølelsen min sier at det må bli noe slikt.

Men vi i er vel enig i at det er en latterlig utvikling på mobilkamera vs oppløsning. Den ser ut til at fokuset ligger på å forbedre støyalgoritmene for å klare å presser enda flere unødvendige piksler inn på et at for lite område.

 

Skulle ønske at produsentene måtte oppgi optikkens oppløsning sammen med bildebrikkens oppløsning. Mulig dette hadde redusert dette tullete MP- racet noe.

[Simen1]

Det må da være hjelpe veldig marginalt? Pikslene brikken har samme fysiske størrelse om man reduserer oppløsningen slik at lysfølsomheten er like dårlig. Man trenger sammen forsterkning og støyen må bli noenlunde den samme.

Det hjelper faktisk en godt på støyen å redusere oppløsningen i programvaren. For å illustrere det lager jeg et eksempel der man har 4 megapixler og skal redusere til 1 i programvaren. Se videre for deg at vi ser i mikroskop på 4 nabopixler som skal slåes sammen til 1 i programvaren. Man henter intensitetsinfo fra alle 4 pixlene og beregner gjennomsnittsverdien. Det vil ha samme effekt på støyen som om man hadde et 4 ganger større pixelareal.

 

Hvis man heller hadde endret sensoren fra 4 til 1 megapixel så ville mindre areal gått bort til ledninger og transistorer. Da ville arealet blitt mer effektivt utnyttet til de to viktige tingene: pixelsensorene og kondensatorene.

 

Diffraksjonen er som du sier er fysisk fenomen basert på bølgeteorien og kommer av knøttet av en blender i mobilkameraoptikken. Tror effekten av en å sette ned oppløsningen softwaremessig vil være marginal i forhold en fysisk endring av konstruksjonen.

Ta en titt på linken jeg hadde lengre opp her. Se for deg to ulike sensorer: en med 4 pixler og 1 pixel med samme fysiske størrelse som de 4 til sammen. Diffraksjonen fører til samme fysiske størrelse på Circle of Confusion (airy disk). De to tilfellene gir altså samme størrelse på diffraksjonsproblemet rent fysisk, men i antall pixler blir det mye mindre på sensoren med lavest oppløsning. Om man belyser de 4 pixlene hver for seg og så tar gjennomsnittet via programvare eller om man har 1 stor pixel i stedet for spiller egentlig ingen nevneverdig rolle for resultatet. Så la meg presisere det siste punktet litt og oppsummere:

 

Å redusere oppløsningen i programvaren hjelper..

.. ingenting på dynamikken/kontrasten

.. litt på bildestøyen men blir ikke like bra som å redusere antall pixler på sensoren like mye

.. godt på diffraksjonsproblemet hvis man ser på diffraksjon per pixel

.. ingenting på diffraksjonsproblemet hvis man ser på fysisk størrelse i forhold til bildet

.. ingenting på batterikapasiteten (antall bilder per lading)

.. godt på lagringsapasiteten (antall bilder per GB)

[Daily-Drifter]

Men nå har det blitt en vedtatt sannhet at flere megapiksler gir flere bilder, og det er det kundene etterspør.

 

hæh? tar ikke bildene mer plass jo høyere oppløsning man tar dem i?

 

Det kan ikke sies mange nok gager inntil produsentene og kundene innser at megapixler ikke er alt. Bra artikkel.

 

jo dette synes jeg har vært nevnt lenge nok nå.

Litt som "3dmark gir bare en pekepinn på skjermkortets ytelse"

[Inge Rognmo]

Men nå har det blitt en vedtatt sannhet at flere megapiksler gir flere bilder, og det er det kundene etterspør.

 

hæh? tar ikke bildene mer plass jo høyere oppløsning man tar dem i?

 

Vil tro det der skulle stått "...gir bedre bilder," osv. Noe som jo heller ikke er sant, som resten av innleggene i tråden viser..

[mad_arab]

Hvis man ikke skjønner hvordan mekanismene fungerer, så kan man bli revet med i feil retning av "anti-mp" argumentene også. Ingjen tjener på slagord som ikke blir forstått.

[elpea]

Jeg er forsåvidt enig i at megapixelracet har tatt litt av. Å ha mobilkamera med mer enn 3-4MP kan da ikke være nødvendig. Store mengdene pixler på meget små brikker og med knøttoptikk gir fort problemer. Men man burde uten ekstreme størrelsesendringer kunne lage mobilkamera som lager gode 4MP bilder, eller i hvert fall brukbare. Bare det å øke størrelsen på optikken en del og dermed slippe til mye mer lys burde hjelpe bra til med å gi de ørsmå pixlene det lyset de trenger. (Liten økning i radius gir raskt økning i areal)

 

Var likevel ikke klar over at diffraksjon ville være ett problem man trenger å regne med. Synlig lys har jo en bølgelengde på under 750nm, men det er mulig at blendere og linser på mobilkamera er enda mindre enn jeg har oppfattet. Dette burde likevel langt på vei kunne fikses med noe større optikk. (Er også under den oppfattning at diffraksjon burde bli mindre signifikant ved korrekt fokus)

 

Jeg tror gjerne på at du med ett gammelt godt speilreflekskamera på 2MP kunne fått bedre bilder enn N82'ens "5MP". Men jeg tror ikke du ville fått bedre bilder med en N82 med 2MP brikke i enn dagens 5MP bilder (nedskalert til 2MP om du vil). Dermed vil jeg ikke anse N82s ekstra megapixler som overflødige, ganske enkelt fordi du ikke har muligheten til å bruke optikken og brikken fra ett gammelt speilreflekskamera i stedet for det som er i N82.

 

Mener også at bruken av akam's artikkel om 6 vs 12 MP er helt horribel. I artikklen bevises bare at 6MP gir mindre støy enn 12MP ved ekstreme ISO-verdier. Og det burde da ikke komme som noen overraskelse på noen. Bildene tas også da på høyeste oppløsning for 6MP-kameraet mens 12MP-kameraet må tulle med å halvveis slå sammen noen pixler. I tilleg må hver pixel forsterkes kraftigere pga. samlet lyssensitivt areal blir mindre. Jeg bruker i praksis aldri over ISO 1000. (Blir litt som å si at TIL generelt er ett bedre fotballag enn ManUtd ut fra resultatet i en kamp i Tromsø, 5 minus og snødriv.)

12MP kameraet var helt klart bedre under normale forhold.