什么是“像素密度”?


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显然,百万像素并不是衡量相机质量的好方法,因此有些人指的是一种称为“像素密度”的相对测量系统。

具体是什么?它提供什么信息?数字越高越好?或相反亦然?


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@Ysap给出了技术答案,但是硬件规格很少能真正衡量相机的质量。如果是这样,那么进行评论将毫无意义……
John Cavan

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对于像素密度,并不是更高或更低更好的情况-当密度太高时会出现问题,而当密度太低时会出现问题。ysap在他的答案中发布的链接提供了更多信息。
Matt Grum

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如果您想了解给定镜头+机身组合的真实分辨率,则需要查看评论。他们经常测量相机(和镜头)实际可以记录的小特征,这比像素密度要重要得多。
Zds 2011年

我在这里同意@Zds-就整体质量而言,密度不是最重要的因素。
ysap 2011年

Answers:


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像素密度只是衡量一个给定区域中可以容纳多少像素的度量。它由像素的大小确定:像素越小,像素密度越高。

想象一下在墙壁上制作两块瓷砖马赛克:一个使用小瓷砖,另一个使用大瓷砖。他们可能最终看起来像这样:

在此处输入图片说明

我们可以很容易地看到以下内容:

  1. 两种马赛克的大小相同

  2. 右侧的马赛克使用较小的图块:比左侧的马赛克 4倍。

  3. 因此,右侧的马赛克包含更多的图块:比左侧的图块多4倍。

现在想象一下,我们真正要看的是两个数码相机传感器的放大图。“瓦片”是传感器的像素(或光单元);显然,右侧的传感器比左侧的传感器具有更高的像素密度。如果我们按比例放大并想象左侧的网格是1百万像素传感器(即100万像素)的一小部分,则假设其传感器具有相同的物理尺寸,则右侧的相机将具有4百万像素传感器。

现在,我们都知道更多的百万像素=更好,对吧?:)

实际上,您在问题中碰到了它:百万像素可测量图像大小,但并非始终是衡量图像质量的好方法。这是因为较小的发光单元倾向于吸收更多的噪声,尤其是在弱光条件下。相机制造商一直在寻找更好的方法来解决这个问题,但与此同时,他们正在将越来越多的像素塞满相同尺寸的传感器。非常粗略地讲,更高的像素密度往往会导致更多的噪音

因此,要回答你的问题的最后一部分,更高的像素密度并不意味着更好更坏本身。增加传感器的像素密度会提高其分辨率(更多的百万像素),这可能是一件好事,但通常还会增加其对噪声的敏感性,这可能是一件坏事。购买任何数码相机都意味着要权衡这两个因素,并在两者之间做出折衷选择,从而最适合您。


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指出较小的电池“拾取”矿石噪声是错误的。相反,它们吸收的与噪声成比例。噪声通常相当恒定。
假名称

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同样,较小的元素不会自动意味着每平方厘米更多的元素。这仅意味着每平方厘米可能有更多元素(它们之间可能有空白空间,就像在瓷砖马赛克中,瓷砖之间的凹槽可能更宽)。
jwenting 2011年

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与其他任何密度一样,二维传感器(*)中的像素密度是每单位面积的像素数。给出传感器尺寸(通常以毫米或英寸为单位),并因此给出其面积。给定的传感器被划分为单独的光敏位置,这些光敏位置是传感器元素或光位/传感器。在最常见的布置中,这些感官为正方形,并形成线性,均匀的网格(**)。

像素密度是像素总数与传感器面积之比。它等于传感器单位面积中传感的数量。

该比率越高,单个光敏点越小。它们越小,单个像素的噪声越大。OTOH的密度更高,意味着传感器的分辨率更高,从而将电光系统的分辨能力提高到收益递减的程度。

例如,佳能EOS 7D的APS-C尺寸传感器约为18兆像素(有效)。那么其密度为18e6 /(22.3 x 14.9)=〜54Kpix / mm ^ 2。EOS 5D Mk2具有35mm传感器和21 MP。其密度为21e6 /(36 x 24)=〜24Kpix / mm ^ 2。因此,5D2传感器的尺寸大约是7D传感器的两倍,因此对噪声的抵抗力更大。

关于密度对质量的影响的进一步讨论可以在这里找到。

(*)线性传感器(如线扫描仪中的线性传感器)可以将感测器排成一行,因此密度是每单位长度的像素数。

(**)还存在其他感应器布置,特别是Fugi的SuperCCD传感器,其中感应器不是以规则矩阵形式放置,而是以对角线堆栈的形式放置。尽管如此,像素密度的算法仍然适用于此。

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