当1920x1080仅为2,073,600时,相机如何既能达到12MP又能达到1080p?


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在即将面世的智能手机相机的规格中(仅而已,仅供参考),该相机被描述为“ 12MP,1080p”。

但这没有多大意义。如果摄像机是1080p,即能够以1920x1080像素的分辨率进行FHD,则这是2073600像素,即2MP左右-比12MP摄像机在技术上可实现的少得多。有了12MP,这台相机就能拍摄到超高清或4k(大约4000x2000像素〜8MP)以上的图像-那么12MP意味着我们也可以拍摄这种高分辨率的图像吗?

所以我的问题是,如何读取12MP和1080p的这种相互矛盾的规范,如果这并不意味着图像的最高分辨率是1920x1080p,那么最大尺寸是多少?


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没有矛盾。它们是不同的东西。
拉斐尔

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为什么您忽略“ @ 30fps”?
MonkeyZeus

@MonkeyZeus刚看到上面的大图。
StefanH '17

@MonkeyZeus因为“ 1920x1080像素”和“ 12MP”都是关于一张照片可以拍摄多大的陈述,而不是关于多少张照片的陈述。
David Richerby '17

Answers:


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12MP名称通常用于表示静态摄影,而1080p名称则用于表示视频。

传感器有1​​2兆像素-有时会被掩盖。这意味着需要拍摄12百万像素的照片。这很可能是4:3的宽高比图像,这意味着大约4000x3000px。

视频是图像流,最常见的是从24到60 FPS捕获的图像。这意味着对于12 MP传感器,它将输出12 MP(为简单起见,假设为8位RAW),在24 FPS时为12 x 24 = 288 MB / s。这确实是大量的数据,并且是最小的,因为位深度通常是12位,所以要多50%。

有几种处理方法。一种是要有一个处理器,它可以读取但不能输出该数量的数据,在这种情况下,每个12 MP帧将按比例缩小到2 MP左右,然后处理器对其进行编码并将其写入存储卡。这样一来,您可以获得1080p的视频,该视频的宽度相当于12 MP图像的宽度。这是最常见的实现。

另一种实现是获取图像的裁剪区域。这在4K视频中极为常见,因为很少有传感器和处理器能够以30 FPS的速度处理该数据。这样的缺点是视角减小。多少取决于传感器的分辨率;对于12 MP,这将非常小,因为4000x3000不会比3840x2160宽很多。对于16或20 MP的传感器,它可以高达1.3倍。请注意,HD和4K视频具有16:9的宽高比,因此即使在12 MP传感器上,也会有大量的垂直裁剪。

一些传感器具有附加电路,使它们能够输出合并像素,然后必须将其重新采样到所需的视频分辨率。可以说分辨率为4000x3000px的12 MP传感器可以输出2000x1500,然后将其重新采样或裁剪为1080p。这样,就不需要如此快速的读出,并且可以使用功能更弱的处理器。

CMOS传感器(当今最常见的传感器)还可以执行像素的随机读取,因此它们可以从传感器的较大区域对像素进行子采样,从而跳过两者之间的像素采样。这导致某些伪像,特别是莫尔条纹


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另一种实现是二次采样,即仅读取每第n行的第n个像素。这在CMOS传感器上是完全可能的。我今天早上才使用支持此功能的相机以获得更快的帧速率
Chris H

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@Chris-添加。
Itai

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这确实不是正确的答案。OP并不是在谈论视频。
enorl76 '17

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那就是FHD和1080p所指的,即使他不知道。
Itai

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1080p是指视频:1920×1080 逐行扫描。该手机能够拍摄12 Mpixel的静止图像,但只能显示1080p视频。(这是非常典型的情况;以给定分辨率拍摄视频比以静态分辨率拍摄要花费更多的处理能力。)


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区别在于视频图像是从静止帧处理的。完整的传感器分辨率(即12 Mp)的数据传输速率对于正常使用而言会太高,并且这种视频没有标准。我们几乎没有充分利用1080p视频。

因此,手机中的硬件可以对视频的每一帧进行专门且非常快速的缩放,从完整的12Mp降至标准的1080p(或您指定的任何值)。然后使用所需的编解码器对该视频帧进行编码(通常又由快速专用硬件进行编码)以形成紧凑的视频流。

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