Разный размер фотографии у цифромыльницы

У цифровых фотокамер есть возможность устанавливать разный размер запоминаемой на карту памяти фотографии, от максимально возможного (определяется количеством пикселей матрицы до минимального 640х480 пикселей (интересно, кто-нибудь пользуется размером фотографии VGA ?).
Я понимаю так, что объектив фотокамеры всегда проецирует изображение на целую матрицу, на допустимый максимум пикселей; а изменение размера фотографии происходит в фотокамере программно, она сжимает фотографию до установленного размера.
Например, максимальный размер фотографии 4608х3456 пикселей (16Мп). Установил в меню размер фотографии 2304х1728 пикселей (4Мп), т.е. программно уменьшил размер в 2 раза, что от максимального составляет 1/4. При этом 4 пикселя изображения с матрицы должны превратиться в 1 пиксель.
Я не нашёл ответ на свой вопрос в интернете, по этому задаю его здесь.
Как происходит сжатие, программа оставляет случайный пиксель из четырёх или создаёт один пиксель из четырёх по какому-то алгоритму, соответственно делает у сохраняемого пикселя средние параметры исходных четырёх ?
Так ли это, как я написал, или нет ?

Николай Ганшин:

Например, максимальный размер фотографии 4608х3456 пикселей (16Мп). Установил в меню размер фотографии 2304х1728 пикселей (4Мп), т.е. программно уменьшил размер в 2 раза, что от максимального составляет 1/4. При этом 4 пикселя изображения с матрицы должны превратиться в 1 пиксель. Я не нашёл ответ на свой вопрос в интернете, по этому задаю его здесь.

Насколько я знаю, такая функция была в мобилах Nokia 808 PureView и Lumia 1020, больше ни где, во всяком случае озвученной, не попадалось.

Николай Ганшин:

Например, максимальный размер фотографии 4608х3456 пикселей (16Мп). Установил в меню размер фотографии 2304х1728 пикселей (4Мп), т.е. программно уменьшил размер в 2 раза, что от максимального составляет 1/4. При этом 4 пикселя изображения с матрицы должны превратиться в 1 пиксель. Я не нашёл ответ на свой вопрос в интернете, по этому задаю его здесь. Как происходит сжатие, программа оставляет случайный пиксель из четырёх или создаёт один пиксель из четырёх по какому-то алгоритму, соответственно делает у сохраняемого пикселя средние параметры исходных четырёх ? Так ли это, как я написал, или нет ?

если вы имеете в виду джипег, то фотик просто его уменьшает и жмет обычно по трем степеням сжатия L M S
если имеете в виду кеноновский sRAW то кенон жмет обычный RAW и сохраняет наподобие лайтрумовского смарт превью, те маленьким равом, но это не относится к разночтению с матрицы
т е получаем как урезанный по размерам Raw

Николай Ганшин:

соответственно делает у сохраняемого пикселя средние параметры исходных четырёх ?

В упрощенном виде именно так. Существует множество алгоритмов по изменению размеров изображения как для их уменьшения, так и для увеличения. Кто то использует типовые решения - например Аффинные преобразования, кто то изобретает свои.

Николай Ганшин:

При этом 4 пикселя изображения с матрицы должны превратиться в 1 пиксель.

Если пиксели очень маленькие, то имеется шумность фотографии. А если они в описываемом случает объединяются в один, то уменьшается ли шумность фотографии? Тут описывали разные способы уменьшения размера фото, как узнать, в каком фотоаппарате какая методика уменьшения размера снимка существует?

Юрий Григорьев:

Если пиксели очень маленькие, то имеется шумность фотографии. А если они в описываемом случает объединяются в один, то уменьшается ли шумность фотографии?

В случае с Nokia, да! При объединении пикселей шума было значительно меньше.

Юрий Григорьев:

Если пиксели очень маленькие, то имеется шумность фотографии. А если они в описываемом случает объединяются в один, то уменьшается ли шумность фотографии? Тут описывали разные способы уменьшения размера фото, как узнать, в каком фотоаппарате какая методика уменьшения размера снимка существует?

лопатить интернет
но точно не знает никто, т к алгоритмы под секретом фирм производителей
хуже всего при уменьшении судя по всему у никон и сони, уменьшенный рав явно хуже исходного
про кенон мнения разделились: многие считают что sRaw реально резче при уменьшении шумов, правда из-за потери второго зеленого канала потери несет цветовая составляющая, но многие думают, что это сделано кеноном специально
1 ое мнение
"Техники Canon, возможно для себя, сделали sRAW который собирает из этих четырёх
субпикселей RGGB -> 1 реальный пиксель без интерполяции, единственное что делается это 2 зелёных субпикселя усредняются до 1-го, и сразу размер sRAW файла
уменьшается на 25%. Вот другой вопрос видимо поняв что если они в таком виде всё и оставят, то когда-нибудь люди догадаются что что в этих огромных raw/jpeg
не то (мыло, падение резкости до 80%), а не sRAW идеальная (нативная) чёткость, размер файла меньше,"

2 мнение "Raw при конвертации проходит стадию дебайеризации
(т.к. все матрицы у цифрозеркалок байеровские, кроме сигмы) в соотвествие с алгоритмом усреднения (вычисления) цвета пикселя
из 4х соседних (почитайте про байеровский фильтр). Алгоритм у каждого конвертора разный, и за счёт усреднения накапливается
понятное дело ошибка - в цвете и контрастных границах (резкости если хотите). Что представляет из себя sraw - это raw, в котором
4 пикселя матрицы объединяются в один, и ошибки при вычислении цвета нет, т.к. каждому "мини пикселю" соответствует свой уровень
яркости для своего цвета. Точнее по цвету и резче кадра чем sraw вы из своей камеры вытащить не сможете. Из моих личных наблюдений:
я пытался уменьшить raw до размеров sraw с использованием почти всех известный фильтров (ланкош, соседний, кубики, билинейные и ещё
5 менее известных) - результат один: добиться такой детализации как в sraw мне не удалось никаким
из методов уменьшения raw."
цитаты с форумов

я все репортажи снимаю в sRAW и файлы меньше и на мой взгляд и действительно резче и шумов меньше при
высоких ISO

Николай Ганшин:

Я не нашёл ответ на свой вопрос в интернете, по этому задаю его здесь. Как происходит сжатие, программа оставляет случайный пиксель из четырёх или создаёт один пиксель из четырёх по какому-то алгоритму, соответственно делает у сохраняемого пикселя средние параметры исходных четырёх ? Так ли это, как я написал, или нет ?

Например методы сжатия изображения без потерь (им много)
(RLE)
Алгоритм Лемпеля-Зива-Велча (LZW)
Двухступенчатое кодирование. Алгоритм Лемпеля-Зива
Алгоритм Хаффмана
JBIG
Сжатие с потерями (jpg)
примерно такая песня
ну, думаю понятно

Bayker:

В случае с Nokia, да! При объединении пикселей шума было значительно меньше.

Ну да, чем меньше информации на фото, тем меньше проблем.
Вот бы один пиксель...

Спасибо всем за ответы!
Интересно получается у современных цифромыльниц с маленькой по размерам матрицей с большим количеством пикселей. Разрешение блока объектив-матрица у большинства одинаковое 35-45 линий на миллиметр, падение к краю до 30-40 (сам замерял по штриховой мире на трёх NIKON и одном CANON). Т.е. можно подсчитать, сколько для получения изображения на цифромыльнице нужно пикселей. Получается, если принять во внимание разрешение по всему полю кадра 40 линий на миллиметр, 2880х1920, приблизительно 5,5Мп.
У многих цифромыльниц в матрице 16Мп. Получается, что каждая точка информации снимка получается на 4 пикселях (квадрат 2х2) и при сжатии в 2 раза просто выбирается один любой пиксель, т.к. все 4 одинаковые.

Николай Ганшин:

У многих цифромыльниц в матрице 16Мп. Получается, что каждая точка информации снимка получается на 4 пикселях (квадрат 2х2) и при сжатии в 2 раза просто выбирается один любой пиксель, т.к. все 4 одинаковые.

Это не так. И пиксели там не одинаковые. Вот кусок фото с 16Мп смартфона. Уж не знаю, сколько там линий в его микро объективе, но оригинальный кусок такой
а сильно увеличенный, примерно в 16 раз без сглаживания и всяких алгоритмов, чтобы было видно пиксели

Как видно, там нет одинаковых пикселей в группах по 4, даже на равномерных по тону поверхностях.
Да и не может быть, все пиксели чуть разные, в такой маленькой матрице взаимные помехи и шумы это обычное дело.

А вот что у меня получилось. Я сфотографировал цифромыльницей здание с разным размером фотографии, установив это в меню фотокамеры. Один снимок с размером 16Мп (4608х3456), второй с 5Мп (2592х1944) (к сожалению у меня в фотокамере нет установки на 4Мп 2304х1728, чтобы было уменьшение ровно в 4 раза), третий с 0,79Мп (РС 1024х768).
На экране, если сделать фотографии в размер монитора 1280х1024, все три выглядят почти одинаково, только чем меньше пикселей в исходном изображении, тем на экране оно выглядит более контрастным. Затем я вырезал из каждого одинаковый кусочек изображения и привёл эти кусочки к одинаковому размеру. Т.е. из фотографии 16Мп просто вырезал, из 5Мп и 0,79Мп вырезал и увеличил, чтобы размер был одинаковым с первым кусочком.
Исходная фотография и на ней выделен вырезаемый фрагмент:
Кусочек из фотографии размером 16Мп:
Кусочек из фотографии размером 5Мп:
Кусочек из фотографии размером 0,79Мп:

Фотография с размером 5Мп получилась незначительно хуже, чем фотография 16Мп, все детали, которые видны на 16Мп есть и на 5Мп, только 5Мп менее контрастная. Разница в размере фотографий почти в 4 раза, но всё, что я вижу на 16Мп есть и на 5Мп, а уменьшение контрастности предполагаю из-за того, что 5Мп - это чуть меньше реального разрешения объектива (из замеров получается 5,5Мп). Т.е. практически 4 пикселя на 16Мп несут туже информацию, что и 1 пиксель на 5Мп. На самой нижней фотографии есть резкая потеря разрешения и контрастности, т.к. она сделана с меньшим разрешением, которое даёт объектив (более чем в 2,5 раза).
Для цифромыльницы с таким объективом было бы нормальным разрешение матрицы в 6, а не 16Мп. При этом, при одинаковом размере матрицы, размер пикселей был бы больше, что положительно сказалось бы на качестве фотоснимков.

Виталий Крючков:

Для цифромыльницы с таким объективом было бы нормальным разрешение матрицы в 6, а не 16Мп. При этом, при одинаковом размере матрицы, размер пикселей был бы больше, что положительно сказалось бы на качестве фотоснимков.

Во-от! Я давно практически выяснил что для "мыльницы" вполне достаточно 5 Мп, а большее их количество делается за счёт уменьшения их размера, а значит и повышается уровень шума. У меня фотик 5 Мп, и я практически вижу очень большую разницу в качестве снимков у фотика с 10 Мп. У меня практически не видно шума даже в тёмных местах, а с бОльшим количеством пикселей шум даже в слегка затемнённых местах ужасный. Так что для мелких матриц вполне достаточно и 5 Мп, больше и не нужно. Всегда думал, зачем постоянно увеличивают количество пикселей в "мыльницах" и смартфонах? Кроме как маркетинговыми делами это не объяснить.

Первой цифромыльницей у меня была NIKON Coolpix P2, замечательная фотокамера по тому времени (2006 год). Матрица 1/1,8; 5Мп. На максимальном углу поля зрения объектив мягкорисующий, по сравнению с современными цифромыльницами. К сожалению, у объектива были недостатки, при максимальном оптическом zoom х3,5 существенно падала контрастность и ощутимо разрешение. И это при переходе с плёнки на цифру, когда простой объектив "Индустар-73" 2,8/40 отечественной плёночной шкальной фотокамеры "ЛОМО-135ВС" имел разрешение по центру 50 линий на миллиметр, а по краю 35. А объектив вышеназванной цифромыльницы имел разрешение по центру 35, по краю 30 (как объектив триплет "Т-22" "Смены-8М" 35/25).
Я надеялся, что разработчики сделают объектив к цифромыльнице с разрешением 50-60 линий на миллиметр, но этого не произошло. К тому же, у цифромыльниц уменьшился размер матрицы с 1/1,8 до 1/2,3 при резком увеличении количества пикселей.
Не очень давно у КМЗ была совместная работа с одной зарубежной фирмой по цифровой фотокамере, где КМЗ делал объектив. КМЗ объектив сделал, параметры объектива были хорошими, но работа по фотокамере прекратилась.
Наверное ухудшение параметров недорогих цифромыльниц и улучшение фотокамер на смартфонах, привели к тому, что всё больше людей фотографируют смартфонами, а не фотокамерами.

Николай Ганшин:

Наверное ухудшение параметров недорогих цифромыльниц и улучшение фотокамер на смартфонах, привели к тому, что всё больше людей фотографируют смартфонами, а не фотокамерами.

Если человек серьёзно относится к фотографии, то он, конечно, будет пользоваться нормальным фотоаппаратом, а не компактом. А для остальных обывателей принцип простой - чем проще пользоваться, тем лучше. Вот телефон всегда с собой, зачем ещё таскать какую-то "мыльницу". Железная логика. Вот компакты и отмирают. Если только некоторые фотографы в некоторых случаях для облегчения груза и уменьшения объёма таскаемого барахла пользуются "мыльницами".

Юрий Григорьев:

Если человек серьёзно относится к фотографии, то он, конечно, будет пользоваться нормальным фотоаппаратом, а не компактом. А для остальных обывателей принцип простой - чем проще пользоваться, тем лучше

Забываете владельцев Leica M10. Три кнопки, ручная фокусировка и традиционное управление экспозицией и меню остались таким же сдержанными, что делает управление в M10 очень простым и легко доступным.
Маркетологи вместо слова "убогий" применяют слово "сдержанный" и просят за это половину миллиона рублей. Всего.

Юрий Григорьев,

Юрий Григорьев:

А для остальных обывателей принцип простой - чем проще пользоваться, тем лучше. Вот телефон всегда с собой, зачем ещё таскать какую-то "мыльницу".

Поэтому абсолютное большинство людей сейчас снимают на смартфоны, даже миллионеры, как и смотрят фотки там же

Юрий Григорьев:

А для остальных обывателей принцип простой - чем проще пользоваться, тем лучше.

Не согласен с этим. Для меня сфотографировать смартфоном более сложно, чем даже цифрозеркалкой. На смартфоне управление фотокамерой через меню сенсорного монитора и даже нажатие на "спуск" идёт через тыканье пальцем в монитор. А на фотокамере всё сразу понятно, кнопка включения, кнопка спуска, никаких сложностей. Удивительно то, что раньше на сотовых были кнопки включения фотокамеры и спусковая кнопка, а теперь только через сенсорный монитор. Даже управление в современных беззеркальных со сменной оптикой идёт через сенсорный монитор.
Но у смартфонов есть три серьёзных недостатка, их фотокамеры плохо фотографируют при плохой освещённости, у большинства фотокамер смартфонов нет оптического zoom и тыканье пальцем в монитор при фотографировании часто приводит к смазу.

Николай Ганшин:

Но у смартфонов есть три серьёзных недостатка

Один у них недостаток это маленькая матрица 1/2,3-дюймовая. Но тут уж ни чего не поделать, размеры современных смартфонов не позволяют при толщине корпуса <10 мм ставить что то серьезное.
А в остальном это очень крутая техника с отличным программным обеспечением.
И спусковая кнопка физически есть. Это обычно кнопка громкости смартфона. Продвинуто - пульт управления по блютуз, селфи-палка и т.п. варианты. Характеристики современной камеры смартфона:

Камера 19 МП 1/2,3-дюймовая матрица Шаг пикселя: 1,22 мкм 25-миллиметровый широкоугольный объектив с диафрагмой f/2,0 Предиктивный гибридный автофокус (0,03 с) Технология обработки изображений BIONZ™ для мобильных устройств Сверхзамедленная видеосъемка с частотой 960 кадров/с (FHD/HD) Предиктивная съемка (движение/улыбка) Серийная съемка со следящим автофокусом 8-кратный цифровой зум для фото- и видеосъемки Фотосъемка в режиме HDR Видеозапись в 4K HDR6 Быстрый запуск камеры и съемка Светочувствительность в режиме фотосъемки: ISO 12800 Светочувствительность в режиме видеосъемки: ISO 4000 Предиктивный гибридный автофокус Затвор с компенсацией искажений Технология взаимодействия трех сенсоров Технология стабилизации видео SteadyShot™ с умным активным режимом (5-осевая стабилизация)

А что зума нет оптического, так на фиксах в зеркалках его тоже нет. Ногами зум, обычная практика.

Виталий Крючков:

Камера 19 МП 1/2,3-дюймовая матрица Шаг пикселя: 1,22 мкм 25-миллиметровый широкоугольный объектив с диафрагмой f/2,0 Предиктивный гибридный автофокус (0,03 с) Технология обработки изображений BIONZ™ для мобильных устройств Сверхзамедленная видеосъемка с частотой 960 кадров/с (FHD/HD) Предиктивная съемка (движение/улыбка) Серийная съемка со следящим автофокусом 8-кратный цифровой зум для фото- и видеосъемки Фотосъемка в режиме HDR Видеозапись в 4K HDR6 Быстрый запуск камеры и съемка Светочувствительность в режиме фотосъемки: ISO 12800 Светочувствительность в режиме видеосъемки: ISO 4000 Предиктивный гибридный автофокус Затвор с компенсацией искажений Технология взаимодействия трех сенсоров Технология стабилизации видео SteadyShot™ с умным активным режимом (5-осевая стабилизация)

Да, много чего есть, что нет в цифромыльнице, наверное стоит как хорошая цифрозеркалка.

Виталий Крючков:

Один у них недостаток это маленькая матрица 1/2,3-дюймовая. Но тут уж ни чего не поделать, размеры современных смартфонов не позволяют при толщине корпуса <10 мм ставить что то серьезное. А в остальном это очень крутая техника с отличным программным обеспечением.

У моей и большинства цифромыльниц такой же размер матрицы, а 10мм толщины корпуса позволяют поставить матрицу большего размера 1/1,8. И объектив с большим фокусным можно установить. У SONY и NIKON есть достаточно тонкие цифромыльницы, где окошко объектива расположено как у смартфона, но за окошком расположена призма, поворачивающая оптическую ось на 90 градусов, а объектив расположен вертикально в корпусе.

Разработчики особо не прислушиваются к просьбам потребителей. У моей хорошей цифромыльницы NIKON Coolpix AW100 объектив расположен вертикально (если не ошибаюсь, первым такой конструктив сделала SONY), из-за небольших размеров максимальный оптический zoom составляет х5 (то же в последующих моделях AW130 и W300). Знаю, что пользователи хотели бы, чтобы оптический zoom был больше, для этого нужно разместить объектив не вертикально, а горизонтально, тогда zoom можно довести до х10. Но разработчики, похоже, не хотят координально менять компоновку цифромыльницы, надо ещё менять расположение окна объектива...