Technologie | Fotoaparát | LCD | OLED

Reklamština ve světě foťáků. Palec není palec a pixel není pixel

  • Palcový senzor je o 60 % menší, než by měl být
  • Jak se liší barevné a jasové rozlišení snímku
  • S pixely si každý výrobce dělá, co chce

Že více znamená lépe, ví nejen prodejci pruhovaných tepláků na tržnicích, ale také výrobci elektroniky. Produktové letáky uvádějí čísla tak, aby vypadala co nejvyšší. V řadě případů je to matoucí, někdy dokonce až lživé. Fotografická technika na sebe těchto zmatků nabalila snad nejvíce, protože se týkají snímačů, zobrazovačů i záznamových médií. O těch posledních byla řeč posledně, teď si posvítíme na první dvě oblasti.

Když palec nemá dva a půl centimetru

Ve foťácích nebo mobilech se používají CMOS senzory o velikostech palců či jeho zlomků. Populární řada kompaktů Sony RX100 spoléhá na 1" čip, aktuálně největší v současných mobilech má 1/1,28" (Sony IMX700 v Huawei P40), v předních foťácích telefonů zpravidla najdeme 1/4" moduly.

Velikost se odkazuje na úhlopříčku. V prvním případě jde o čistý palec, takže by to mělo být 25,4 mm. Ve skutečnosti je ale snímač menší, úhlopříčka dosahuje jen 15,86 mm. Třetina diagonály je pryč, v přepočtu na plochu je snímač o 60 % menší, než výrobce uvádí. Čeho jsme to svědky?

Klepněte pro větší obrázek
Elektronka Vidicon s průměrem 2/3" (17 mm) měla aktivní plochu o úhlopříčce 11 mm (zdroj: Sphl / Wikipedia)

Musíme se vrátit o půl století nazpět, kdy televizní kamery místo polovodičových snímačů používaly elektronky. Trubice měly průměr jeden palec (či jeho zlomky), ale reálně využitelná a využívaná úhlopříčka byla 16 mm. Tento příměr se z nepochopitelných důvodů používá dodnes, přestože elektronkám v tomto oboru dávno odzvonilo.

Jestli jde výrobcům o to zachovat staré hodnoty či pouze mazaně čarují s čísly, to už asi nerozluštíme. Ti férovější ale někdy ve specifikacích obě čísla oddělují. Palce zmiňují v souvislosti s optickým formátem, velikost čipu pak uvedou přesně v milimetrech.

Barevné vs. jasové rozlišení

Obrazové senzory snímají obraz pouze černobíle. Na fotocitlivé buňky snímače dopadají fotony. Čím více jich je, tím větší pak vygenerují elektrický náboj. A podle jeho intenzity se pak určuje jas jednotlivých bodů.

Barva typicky vzniká až pomocí barevných filtrů překrývajících čip. Nejpoužívanějším filtrem je ten Bayerův, který v matici 2 × 2 body překryje dva body zelených filtrem, jeden červeným a jeden modrým. Každý pak propustí jen světlo jedné vlnové délky. Má-li snímač rozlišení 12 Mpx, pak 6 Mpx připadne na zelené pixely a po 3 Mpx na červené a modré. To, že se výsledný obrázek jeví jako plně barevný, má na svědomí proces nazvaný demozaikování, při které se chybějící barevná informace doplní uměle podle okolních bodů.

Pokud bychom měli být puntičkáři, řekneme, že obraz má jasové rozlišení 12 Mpx, ale to barevné je pouze třetinové. Při největším přiblížení půjdou u fotek vidět různé artefakty, které by nevznikly, pokud by každý pixel měl plnou barevnou informaci.

Výrobci si nedostatků byli vědomi a v minulosti vymýšleli technologie, s nimiž by mohli získat plné barevné rozlišení. V 90. letech vznikaly kamery a zrcadlovky, které používaly rovnou tři senzory, na něž dopadlo světlo rozdělené optickým hranolem. Bylo to drahé, náročné na výrobu, ale výsledkem bylo, že každý pixel vznikl kombinací červeného, zeleného a modrého světla.

O totéž se pokusila společnost Foveon (dnes vlastněná Sigmou), která vyvinula snímač X3, jenž kombinuje tříčipové řešení a barevné filtry. Foveon X3 se fakticky skládá ze tří snímačů, ty jsou ale uloženy nad sebou a světlo jimi prochází najednou. Informace o barvě se pak zachycují v různých hloubkách čipu. V první vrstvě se absorbuje modrá, pak zelená a vespod červená.

Klepněte pro větší obrázek
Foveon X3 má vrstvený snímač a plné barevné rozlišení (zdroj: Sigma)

Výsledné snímky z X3 jsou čistší, ostřejší a detailnější než u Bayera se stejným rozlišením. Foveon má ale zase vlastní problémy, je drahý a kvůli patentům nedostupný u jiných značek než Sigmy. Pro většinu uživatelů navíc nejsou mozaikové filtry takový hendikep, takže u nich výrobci zůstávají, byť si je různě modifikují.

Nejsou pixely jako pixely

Dalším podivným specifikem foťáků je uvádění rozlišení jejich displejů nebo elektronických hledáčků v pixelech. A to nikoliv formou matice (například 640 × 480 px), součtem všech pixelů (307 200 px), ale součtem subpixelů (921 600 px, 921k px).

Je to úplně proti zvyklostem jiných oblastí, kde se počítá s rozlišením obrazu. Osobně jsem si na to ani po letech nezvykl a klasickou mřížku A × B si představím mnohem snáze. Někteří výrobci se do situace snaží vnést alespoň trochu pořádek a oněm subpixelům říkají body. Tři RGB body pak tvoří jeden pixel.

Legrace však je, že ne vždy má pixel opravdu tři stejně velké RGB subpixely (body). U LCD a hlavně OLEDů se můžete setkat s mřížkou pentile, kde polovinu bodů displeje tvoří zelené subpixely, čtvrtinu červené a čtvrtinu modré. Zelené jsou přitom tenčí a leží vždy mezi červenými a modrými (RGBG). Jeden pixel tak bude mít jen dva subpixely. Takový displej je při větším přiblížení viditelně hrubší než klasický RGB, takže zobrazené diagonální hrany budou zubatější.

Klepněte pro větší obrázek
RGBW ubírá z barevného rozlišení na úkor bílých jasových pixelů (zdroj: Samsung)

U televizorů se setkáme ještě s mřížkou RGBW, kterou do LCD implementovalo LG. Její 4K televizory se pyšnily rozlišením 3840 × 2160 px, ale barevné rozlišení bylo o čtvrtinu nižší, tj. 2880 × 1620 px. Každý čtvrtý pixel byl bílý a zvyšoval jas obrazovky. LG bohužel šlo levnější cestou a bílé pixely nepřidalo navíc, ale ubralo z těch barevných.

Paradoxní je, že toto chování zesměšňoval Samsung ohánějící se správnou definicí pixelu (bod nesoucí plnou barevnou a jasovou informaci), přestože on sám je největším propagátorem mřížky pentile, která rovněž nesplňuje definici klasického pixelu.

Právě kvůli kejklům s pixely, subpixely či body je od výrobcům foťáků nakonec milé, že rozlišení uvádějí jako počet nejmenších barevných bodů. Jen se v tom však špatně orientuje.

Diskuze (19) Další článek: 20 powerbank ve velkém srovnávacím testu. Žádná neposkytuje plnou slibovanou kapacitu

Témata článku: Technologie, Hardware, Wikipedia, Samsung, Pixel, Fotoaparát, LCD, OLED, Bayer, Rozlišení, RGB, Sigma, Snímač, Senzor, Foťák, Palec, Galaxy, RGBG, Foveon, Výrobce


Určitě si přečtěte

Šest nejlepších služeb a aplikací pro automatizaci online světa a chytré domácnosti

Šest nejlepších služeb a aplikací pro automatizaci online světa a chytré domácnosti

** Nastavte si automatiku na každodenní rutinní záležitosti ** Propojte online služby a chytrou domácnost ** Vybrali jsme šest nejlepších služeb pro automatizaci

Karel Kilián | 15

Galerie: Podívejte se na čínský Linux, se kterým to na svých PC zkusil i Huawei

Galerie: Podívejte se na čínský Linux, se kterým to na svých PC zkusil i Huawei

** Huawei se loni dostal do křížku s USA ** Začal to proto zkoušet s konkurenčním operačním systémem ** Jmenuje se Deepin a před pár dny se dočkal nové verze

Jakub Čížek | 46

Deset kotev, které i v roce 2020 táhnou Android ke dnu

Deset kotev, které i v roce 2020 táhnou Android ke dnu

** Android existuje skoro 12 let a za tu dobu v mnoha směrech dospěl ** Dnes běží na sedmi z deseti telefonů, ale čemu za to vděčí? ** Našli jsme 10 kotev, které táhnou tento operační systém ke dnu

Karel Kilián | 165

Velká datová loupež. Proč mají disky nižší kapacitu, než uvádějí?

Velká datová loupež. Proč mají disky nižší kapacitu, než uvádějí?

** Na disk nikdy neuložíte tolik dat, jak tvrdí výrobce ** Ajťáci si vymysleli vlastní jednotky jako mebibajt ** Zmatky vznikají i kvůli různým výjimkám

Lukáš Václavík | 104

Jak vlastně funguje Flightradar24: Posloucháme letadla nad celým Českem

Jak vlastně funguje Flightradar24: Posloucháme letadla nad celým Českem

** Flightradar24 zobrazuje polohu letadel v reálném čase ** Když mu pomůžete sbírat data, dostanete nejvyšší paušál zdarma ** Jak to vlastně celé funguje a co je k tomu potřeba?

Jakub Čížek | 30


Aktuální číslo časopisu Computer

Megatest SSD s kapacitou 1 TB

Srovnávací test robotických vysavačů

Vybíráme nejlepší telefony na trhu

Jak zlepšit zvuk televize