Tele2 blogi

Megapikslist tähtsam: mis tegelikult tagab digipildi kõrge kvaliteedi?

9 minuti lugemine

2014. aasta nutitelefoni omanike küsitlusest selgub, et nutiseadme omanike jaoks on tähtsuselt esikohal telefoni funktsiooniks pildistamine.

Just seepärast rõhutab elektroonikatootja uut nutitelefoni esitledes selle kaamera omadustele. Konkurents sunnib tootjaid pidevalt turule paiskama konkurentidest paremat toodet, kuid paraku on seadet raske lõputult paremaks teha, nii et seejuures tavatarbija mõistaks, mille poolest on ühe tootja mudel teiste omadest parem.

Üsna ruttu tulid telefonitootjad lagedale kavala trikiga: nad suurendavad lõputult ühte parameetrit telefonimudeli kaameras ning püüavad tarbijaid veenda, et mida suurem on see näitaja, seda parem on telefon. Selleks näitajaks on megapiksel ning paljud lihtinimesed lähtuvadki kaamera ning ka telefoni hinnangul ainult sellest näitajast, vaatamata sellele, et see pole kaugeltki kõige tähtsam parameeter.

Miks aga on telefonikaameraga tehtud pildikvaliteet kehv vaatamata suurele megapikslite arvule? Kui palju megapiksleid on tegelikult vaja ning mis näitajate järgi tuleks sul tegelikult orienteeruda hea kaameratelefoni otsingutel?

Enne kui me teemasse süveneme, tuleb selgeks teha antud valla A ja B ehk siis mida see megapiksel endast õieti ette kujutab.

Mis on megapiksel?

Piksel (ing.k pixelPicture Element) on digitaalse pildi ehitusplokk. Digipilt moodustub pisikestest värvilistest ruutudest, pikslitest, mis paigutuvad üksteise järel ritta vertikaalselt ja horisontaalselt. Moodsad kaamerad suudavad jäädvustada kujutisi, milles pikslite arvu küündib miljonite, ehk megapiksliteni. Näiteks kui pildis on horisontaalselt on reas 3456 pikslit ja vertikaalselt 2304 pikslit, kokku 7 962 624 pikslit, on tegu 8 megapikslise fotoga.

piksel

Pikslitihedus (ing. k pixel density) on mõõtühik, mis näitab mitu pikslit mahub kujutise ühe mõõtühiku sisse. Pikslitihedust mõõdetakse pikslites tolli kohta (ppi) või sentimeetri kohta (PPCM). Trükitoodete puhul räägitakse punktidest tolli kohta (DPI). Rusikareegliks on, et mida rohkem on piksleid või punkte ühe mõõtühiku kohta, seda teravam ja detailirohkem on kujutis.

tihedus

Sellest teadmisest võib järeldada, et mida rohkem piksleid, seda suurem pikslitihedus ning sellest tulenevalt ka kvaliteetsem pilt. Paraku nagu elus ikka, ei ole kõik sugugi nii lihtne nagu paistab.

Megapiksli müüt

Kümnete aastate jooksul on elektroonikatootjad tarbijatele tampinud pähe mõtet, et mida suurema pikslite arvuga pilti saab kaamera teha, seda parem. Ning neil oli teatud hetkeni õigus.

Esimesed aastatuhande vahetuse paiku poeletidele jõudnud digikaamerad suutsid jäädvustada 1-megapiksliseid kaadreid.  Tollel ajal oli kombeks pilte ilmutada ning madala jõudlusega digikaameraga tehtud klõps nägi fotopaberil halb välja. Üheks põhjustest oli see, et pikslite vähesuse tõttu tuli fotopaberi pildiga katmiseks need suureks venitada, millega kaasnes pildikvaliteedi halvenemine. Lahenduseks sellele probleemile oli suurem pikslite arv.

Ajapikku hakkasid tarbijateni jõudma üha suurema piksliarvuga kaamerad ning seejuures digifotode kvaliteet paranes hüppeliselt. 3-megapikslise kaameraga tehtud 10x15 formaadis ilmutatud foto nägi tõepoolest parem välja kui 0.9 megapiksline isendiga tehtud kujutis.

Tehnoloogia aastate jooksul üha arenes ning digikaameraid suutsid üha suurema piksliarvuga fotosid teha. Kuid ühel hetkel tuli ette lagi: füsioloogiline ja tehnoloogiline. Esiteks inimsilm ei suuda eristada üksikuid piksleid kui kujutise pikslitihedus on piisavalt kõrge. Teiseks piiravaks teguriks on ekraanide lahutusvõime, mis ei näita pilti kõrgema pikslitihedusega kui see on ekraanil. Teisisõnu kui teatud megapikslite arvu künnis on ületatud, pole enam visuaalselt võimalik eristada, millisel pildil on megapikslite arv kõrgem ja millisel madalam.

Kuigi asjaolud muutusid ning põhimõte rohkem megapiksleid = parem pilt, ei vasta enam tõele, juhinduvad tarbijad ikkagi sellest uut kaamerat või nutitelefoni valides ning elektroonikatootjad ei kiirusta seda väärarusaama välja juurutama. Miks nad peaksidki? Megapiksel on lihtinimese jaoks kergesti mõistetav mõõtühik ning sellele rõhudes saab toodet kergemini tarbijale pähe määrida. Samas on megapikslid nagu kalorid, need on küll organismi normaalseks funktsioneerimiseks vajalikud, kuid kui neid on liialt palju, tekitavad need kahju.

Millal on suur megapikslite arv kahjulik?

Mida rohkem piksleid kulub kujutise moodustamiseks, seda mahukamaks kujuneb fail. See võib osutuda probleemiks kui seadme andmekandja maht on piiratud, näiteks nutitelefonis, millel puudub mälukaardi pesa.  Võttes arvesse, et nutitelefoniga tehtud klõpsu maht on ligi 5-10 MB, võib seadme maht üsna kiiresti täis saada.

Suuremahulise pildi sotsiaalmeedia kanalisse laadimine võib süüa üleliia palju andmemahtu ja aega. Pealegi seavad mõned sotsiaalmeedia kanalid  üleslaaditavatele piltidele mahupiiranguid ja/või kompresseerivad need kokku, viies pildikvaliteedi alla. Nii et kokkuvõttes polnud suurest pikslite arvust sootuks tolku.

Millal on suur megapikslite arv kasulik?

Suur megapikslite arv võib osutuda kasulikuks juhul kui sa plaanid pilte suurele pinnale trükkida või fotol olevat piirkonda mastaapida seejuures kvaliteedis järgi andmata. Suur megapikslite arv annab sulle ruumi sedasorti manipulatsioonideks.

Mitmest megapikslist piisab?

Liialt palju piksleid on halb, kuna sellel juhul osutuvad pildid liialt suuremahuliseks ning samas ka liialt vähe piksleid on samuti halb, kuna adekvaatse kvaliteediga pildi vaatamiseks tuleb seda kuvada pisikesena. Kuid milline on see kuldne keskmine?

2017.aasta aprilli seisuga lehitses suurem osa veebikasutajatest  veebi lauaarvutitelt, mille monitori lahutusvõime oli 1366x768 pikslit ehk HD (kõrglahutusega) monitoridelt. Populaarselt järgmised on veidi suurema lahutusega Full HD (1920x1080) ehk täislahutuskuvarid.  Viimane suudab kuvada ekraanile 2073600 pikslit ehk ~2 MP. HD-kuvar näitab kokku 1049088 pikslit ehk ~1 megapikslit.

monitor

Pildi pikslitihedus, mida sa ekraanil vaatad on sama, mis ka kuvaril. Seetõttu paistab ülikõrge pikslitihedusega pilt ekraanil samamoodi nagu väikese megapiksli näiduga kujutis. Arvesta sellega, et ligi 3 megapiksline pilt näeb 96 PPI pikslitihedusega ekraanil adekvaatne välja. Selleks, et kujutis näeks ka 4K-lahutusega ekraanil hea välja, peaks selle pikslite arv olema mugavalt üle 8 miljoni.

See aga ei tähenda, et iga kaamera, mille megapikslite arv on üle 8 on asjalik seade. Kaugeltki sellest. Nagu ka korraliku toidurooga ei saa valmistada ainult ühest koostiainest, nii ei saa ka korraliku pilti teha ainult megapikslite arvelt.

Mis tegelikult omab tähtsust?

Sensor

Fotograafia tähendab valgusega maalimist ning kui valgust pole, pole ka fotot. Seetõttu on kaamera kõige tähtsamaks osaks jupp, mis oskab valguse maaliks muuta. Selleks jupiks on  pildisensor, mis digikaameras muudab läbi objektiivi saabunud valguse signaaliks, mis tõlgendatakse kujutiseks. Mida suurem ja kvaliteetsem on pildisensor, seda rohkem valgust suudab see püüda, mis omakorda tähendab kõrgemat pildikvaliteeti.

sensor

Sensori suurusest tulenevalt ongi peegelkaameraga tehtud klõps üldjuhul parem kui mikroskoopilise sensoriga varustatud seebikarp või telefonikaamera. Seepärast ongi oluline telefonikaamera valikul pöörata tähelepanu pildisensori suurusele. Mida suurem sensor, seda paremad pildid nii hea valgustatuse kui ka pimedates oludes.

Protsessor

Pildisensorilt tulevat signaali teeb silmaga nähtavaks kujutiseks seadme protsessor või graafikakiip (need esinevad enamasti lipulaeva mudelites). Mida väledam kiip, seda kiiremini toimub pildi töötlus, mis tähendab seda, et saab rutem järgmist kaadrit jäädvustada.

Avasuurus

Iga kaamera objektiivis on olemas ava, mille kaudu valgus pääseb pildisensorile. Peegelkaamerates ning kallimat sorti seebikarpides on see avasuurus reguleeritav, võimaldades määrata sensorile pääseva valguse hulka.

Reguleeritav avasuurus võimaldab kasutajal mängida teravussügavusega ning säriajaga. Teravussügavusega mängimine võimaldab määrata millised objektid on fookuses ning millised mitte. Säriaja, ehk siis perioodi, mille jooksul on pildisensor valgusele avatud, mängimine võimaldab jäädvustada fotol objekti liikumist. Suurem ava laseb rohkem valgust sensorile, mis tagab parema pildikvaliteedi pimedates oludes.

Kahjuks pole siiani reguleeritava avasuurusega nutitelefonist kuulda olnud. Telefonifotograafid on pidanud leppima avasuurusega, mille on seadmetootja neile ette määranud. Kuid see ei ole ilmtingimata halb asi, juhul kui ava on piisavalt suur.

Avasuurust mõõdetakse F-arvuga, näiteks f/16, f/8, f/2 jne. Mida väiksem on see näitaja, seda suurem on ava ning seda rohkem valgust pääseb sensorile ja vastupidi. Seega mida väiksem arv, seda parem.

avasuurus

Hetkel poeletidel leiduvate telefonikaamerate avasuurused on f/2 ringis, lipulaeva mudelitel on see suurem F/1.9 ja isegi F/1.7.  Sellise avasuurusega kaamerad võimaldavad sul teha adekvaatse kvaliteediga pilte. Kuid selleks, etavasuurusest tulenev kasum oleks maksimaalne peab seadmel olema ka korralik pildistabilisaator.

Pildistabilisaator

Pildistabilisaatori ülesandeks on likvideerida kätevärinast tulenevat pildi seebistumist ning filmimisel tagada sujuvad kaadrid. Looduses leidub kahte liiki stabilisaatoreid: digitaalseid ja optilisi. Digitaalse stabiliseerimise puhul püüab värina likvideerida tarkvara, kuid paraku ei saa alati enda ülesandega hästi hakkama.

Optilise stabilsaatori puhul on telefonis pisikesed güroskoobid, mis hoiavad objektiivi paigal, tagades värinavaba pildi. Paraku selline uhke kaadervärk kipub jääma enamasti lipulaeva mudelite mängumaaks. 

Zuum

Nagu ka pildistabilisaatorit nii ka zuumi ehk suurendamist esineb kaamerates kahte sorti: optilist ja digitaalset. Optilise zuumi puhul liigub kaameraobjektiiv, digitaalse zuumi puhul suurendatakse kujutist kunstlikult algoritmi alusel. Enamasti toimub nutitelefonides zuumimine digitaalselt ning paraku sedasorti suurendamise käigus saab pildikvaliteet rängalt kannatada. Kui telefonimudelil on olemas optiline zuum, millega suurendamisel pildikvaliteet liialt tugevat hoopi ei saa on see igati hea.

Välk

Välk on teadupoolest vajalik pimeda keskkonna valgustamiseks. Välguga pildistamine on omaette kunst ning nutitelefoni piiratud funktsionaalsus ei luba üldjuhul välgu tugevuse ja tooniga mängida. Enamasti on telefonides tugev ksenoon või LED-välklamp, mis pildistamisel tekitab välguga-näkku efekti. Teisisõnu pildistatav on ebaühtlaselt valgustatud ning värvitoonid pole elutruud.

Küll aga on mõningad telefonimudelid, näiteks iPhone’id, varustatud True Tone Flash välguga, mis pildistamisel ei lase mitte sinakat-valget valgusähvatust, vaid pehmet kollaka tooniga valgust, mis tagab pildistatava tõetruude värvide püsimise.

Kasutusmugavus

Piltnike seas levib ütlus: „parim kaamera on see, mis on parasjagu käepärast“.

Kõik need uhked näitajad, suured sensorid, miljonid pikslid ja võimsad välgud pole väärt punast krossigi kui sa ei saa kaameraga klõpsu teha just õigel hetkel. Seetõttu tuleb sul tähelepanu pöörata telefoni valikul ka sellele kui lihtsasti pääseb ligi kaamerarakendusele ligi ning mis võimalusi see sulle pakub. Seda sa võid järgi proovida laenata sõbra käest telefoni või elektroonikapoe stendile väljapandud mudelit näppides.

Üks tehnoloogiaajastu kõrvalnähtudest on tarbijatele pähe istutatud mõte, et rohkem on alati parem. Rohkem mälu, rohkem hertse, rohkem ekraanipinda, rohkem värve, rohkem piksleid, rohkem rohkem rohkem

Kuid natuke järgi mõeldes saab vast igaüks aru, et see ei vasta alati tõele. Nagu näiteks ei vasta tõele see, et suur megapikslite arv tagab kvaliteetse pildi. Megapikslid küll omavad tähtsust, kuid need ei mängi kaugeltki kõige olulisemat ja tähtsamat rolli. Nii nagu ei saa näidendit lavastada ainult kõrvaltegelastega, nii ei saa ka väärt fotot teha kaameraga, mille ainukeseks omaduseks on suur megapiksli näit.

Ildar Kamaev

02.06.2017