צילום דיגיטלי: מה זו רזולוציה וכמה ממנה צריך?

בחודש שעבר הוריי רכשו את המצלמה הדיגיטלית הראשונה בחייהם. הם ממש לא חובבים גאדג'טים, וכשביררתי עם אבא שלי למה הוא מתעקש על מצלמה עם לפחות 5 מגה פיקסל, הוא הודה שבכלל אינו מבין מה זה אומר, אבל לחבר טוב שלו יש גם מצלמה כזו, אז גם הוא רוצה.

העניין עם אבא שלי הזכיר לי את הטור של יהודה אלידע בגיליון netמגזין הקודם, לפיו משתמשים פשוטים מתפתים לקנות מחשבים חזקים

למרות ההוצאה הגדולה והמשמעותית ולמרות שאין להם מושג מה המשמעות של כל המספרים שמופיעים במפרט הטכני. כך גם עם רזולוציות.

אז מהי רזולוציה?

רזולוציה היא יכולת האבחנה של המצלמה, בנקודות. במצלמה אנלוגית, התמונה מוטבעת על גב הפילם ולמצלמה השפעה מועטה על איכות התמונה ועל הרזולוציה שלה. היא משמשת כ"קמרה אובסקורה" - קופסא המאפשרת לאור לחדור דרך חריר לזמן קצר ולפגוע בפילם הרגיש לאור.

במצלמה דיגיטלית זה שונה - כאן אין פילם, אלא צ'יפ הקרוי CCD (ראשי תיבות שלCharged Coupled Device), הרגיש גם הוא לאור. הפוטונים של האור נלכדים בצ'יפ והופכים לזרם על-ידי רכיב אלקטרוני בשם דיודה, ואחר מוגברים ומועברים לסיגנל דיגיטלי. ככל שיש יותר דיודות ורכיבים, כך ההפרדה עדינה יותר ומתקבלת תמונה מפורטת יותר עם רזולוציה גבוהה יותר. כלומר - האיכות של התמונה תלויה באיכות ובגודל ה-CCD המותקן בה. כמובן שככל שרכיב ה-CCD מפיק תמונה עם יותר פיקסלים - כך התמונה תתפוס יותר מקום בכרטיס הזיכרון.

יותר פיקסלים - למה זה טוב?

יותר פרטים. ככל שהמצלמה מכילה יותר פיקסלים, כך היא מציגה יותר פרטים בדיוק רב יותר. אבל זה לא תמיד כך: בשוק קיימות המון מצלמות, בעיקר מיצרנים לא מוכרים, עם 4 מגה-פיקסל,

למשל, אך עם איכות תמונה ירודה. וזאת בגלל רכיבים זולים, אלגוריתם עיבוד תמונה נחות וכמובן - בגלל עדשה גרועה. מומלץ לדבוק ביצרנים מוכרים.

הדפסות גדולות יותר. יותר פיקסלים מאפשרים הדפסות יותר גדולות באיכות טובה. עם מצלמה של 6 מגה-פיקסל תוכלו לפתח תמונות בגודל של 40x50 ס"מ באיכות מצוינת (ראו טבלה). לצערנו, הדפסת תמונות ענקיות באמצעות המדפסת הביתית תעלה הון תועפות, אבל הבה נקווה שבקרוב המחירים של הדפסת תמונות גדולות במעבדות צילום ירדו.

חיתוך. אלטרנטיבה טובה יותר להדפסות ענק היא חיתוך התמונה. כולנו מכירים את התמונות שבהם החלק המעניין הוא קטן וכל השאר מורכב מפרטים משעממים או לא קשורים. במקרה כזה עדיף לחתוך (crop) את התמונה ולהותיר רק את מה שרצינו להראות. האפקט המתקבל הוא כמו של זום נוסף - בעצם התקרבנו יותר לאובייקט שרצינו. כמובן שמספר הפיקסלים בתמונה החתוכה יורד (כיוון שהעפנו חלק מהתמונה), אבל ככל שהתמונה המקורית מכילה יותר פיקסלים, כך גדל הסיכוי שהתמונה החתוכה עדיין תספיק להדפסה איכותית (ראו תמונות בהמשך).

בעת החיתוך, יש להקפיד לשמור על היחס בין מספר הפיקסלים האנכיים לאופקיים (Aspect Ratio, ראו מסגרת בהמשך). זה לא הזמן להפוך תמונה מלבנית לריבוע - מעבדת הצילום לא תסתדר עם חיתוכים משונים ותעשה אחת מן השתיים: או שתפיק תמונות עם חלק לבן, או שתחתוך את התמונה באופן אוטומטי, כך שתחזור ליחס המתאים - מה שיגרום להעלמת פרטים חשובים.

כדי לדעת כמה פיקסלים אנחנו צריכים עבור הדפסה, כדאי להיעזר בטבלה הבאה:

טבלת התאמה בין רזולוציה לגודל ואיכות תמונה בהדפסה

סך כל הפיקסלים מול פיקסלים אפקטיביים

לא כל הפיקסלים של רכיב ה-CCD משמשים לתמונה עצמה. חלק מהם פשוט לא נכנסים למסגרת של העדשה והולכים לאיבוד. חלקם מאחסנים מידע לא גרפי, או לא נחשפים לאור ומשמשים כדי לקבוע את השחור המוחלט כדי ולהתאים את הפיקסלים האחרים לפיהם. סך כל הפיקסלים פיקסלים (Total Pixels) הוא כמובן הנתון שהחברות משתדלות להבליט.

הנתון המעניין יותר הוא מספר הפיקסלים האפקטיביים (Effective Pixels) - והוא מופיע בדרך כלל בסוגריים אחרי מספר הפיקסלים הכולל. מספר זה מציין את הרזולוציה האמיתית שנקבל. אפשר, כמובן, להכפיל את הרזולוציה של התמונות המתקבלות: לדוגמה, בתמונה של 2048x1536 - הכפלה של המספרים תיתן לנו 3,145,728, או בקיצור 3.1 מגה פיקסלים אפקטיביים.

גרוע בהרבה המצב ביצרנים (בדרך כלל הפחות מוכרים) המציעים, לדוגמה, מצלמה של 6 מגה-פיקסל ובסוגריים כותבים "באינטרפולציה". מדובר ב-CCD קטן בהרבה (נניח 3 מגה-פיקסל), שבאמצעים של עיבוד תמונה מנפח את התמונה למימדים של 6 מגה-פיקסל. כמובן שאין מתנות חינם ואיכות התמונה תרד פלאים. אפשר להגיד שרזולוציה המושגת באינטרפולציה רק תמלא לכם את כרטיס הזיכרון מהר יותר מבלי להציע שום יתרון, ומומלץ להתרחק ממצלמות כאלה, גם אם הן מגיעות עם תג מחיר אטרקטיבי.

ילדים מתרחצים, לאוס. תמונה יפה, אבל עם יותר מדי שטח מת של האגם. 5 מגה פיקסל

אחרי החיתוך נעלם השטח המת. עכשיו אפשר לראות שהילדים משתכשכים בביצה.

הרזולוציה ירדה אמנם לסביבות 2 מגה פיקסל, אבל זה עדיין מספיק להדפסה

בגודל 10x15 ס"מ

רעש

עם הזמן מתפארות מצלמות דיגיטליות קומפקטיות ב-6, 7, ואף 8 מגה-פיקסל. לכאורה, התפתחות מבורכת. אך בצידה לא תמיד יש הגדלה של רכיב ה-CCD, אלא דחיסה מיניאטורית של עוד ועוד דיודות על אותו רכיב. כיוון שמספר פוטוני האור שעוברים דרך העדשה ופוגעים במשטח זהה בגודלו של הרכיב הוא קבוע, יש צורך

להגביר את סיגנל הזרם יותר כדי שיתחלק בין יותר רכיבים. כמו תמיד, גם כאן אין מתנות חינם: תופעת הלוואי המתקבלת היא רעש (NOISE), כלומר תמונה פחות חלקה ומגורענת, במיוחד במשטחים אחידים, כמו שמיים כחולים או צל, במיוחד ככל שה-ISO גבוה יותר.

עוד חסרון הוא ירידה בטווח הדינאמי (Dynamic Range) של המצלמה - ובעברית, היכולת לתפוס בתמונה אחת חלקים כהים עם חלקים בהירים (כמו אנשים העומדים בתוך נוף שטוף שמש).

תופעה נוספת ידועה בשם Purple Fringing (ובקיצור, PF) והיא מציינת צללים סגולים בלתי-רצויים בקצוות של אובייקטים בתמונה, במיוחד עם אור שבא מאחור.

אפשר להגיד שכל המצלמות הקומפקטיות (כדוגמת סוני 828, אולימפוס 8080 ועוד), שיצאו בעת האחרונה ובאמתחתם 8 מגה-פיקסל סובלים מהתופעות הזו - מי יותר ומי פחות. מאכזב לשלם סכום נכבד עבור תמונות לא מושלמות.

הפתרון הוא: לפני קניית מצלמה דיגיטלית, רצוי לבחון תמונות לדוגמה מהמצלמה, המוצגות באתרים בלתי-תלויים באינטרנט (כמו www.dpreview.com) וכן לבדוק מה הם אומרים ביחס לאיכות התמונה המתקבלת.