Was ist "Pixeldichte"?

Offensichtlich sind Megapixel kein guter Weg, um die Qualität der Kamera zu messen. Einige Leute sprechen daher von einem relativen Messsystem namens "Pixeldichte".

Was ist das konkret? Welche Informationen gibt es? Je höher die Zahl, desto besser? Oder umgekehrt?

terminology sensor pixels

— Andres
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@Ysap hat die technische Antwort gegeben, aber Hardware-Spezifikationen sind selten ein wirkliches Maß für die Kameraqualität. Wenn es so wäre, hätte es wenig Sinn, Kritiken zu haben ...

— John Cavan

Bei der Pixeldichte geht es nicht darum, ob höher oder niedriger besser ist - es gibt Probleme, wenn die Dichte zu hoch ist, sowie Probleme, wenn sie zu niedrig ist. Der Link, den ysap in seiner Antwort gepostet hat, gibt weitere Informationen.

— Matt Grum

Wenn Sie die tatsächliche Auflösung für eine bestimmte Kombination aus Objektiv und Gehäuse ermitteln möchten, müssen Sie sich die Bewertungen ansehen. Sie messen oft, wie kleine Merkmale die Kamera (und das Objektiv) tatsächlich aufnehmen können, was immens relevanter ist als die Pixeldichte.

— Zds

Ich stimme hier mit @Zds überein - in Bezug auf die Gesamtqualität ist die Dichte nicht der wichtigste Faktor.

— ysap

Antworten:

Die Pixeldichte ist einfach ein Maß dafür, wie viele Pixel in einen bestimmten Bereich passen . Sie wird durch die Größe der Pixel bestimmt: Je kleiner die Pixel, desto höher die Pixeldichte.

Stellen Sie sich vor, Sie malen zwei Mosaike aus Fliesen an Ihre Wand: eine verwendet kleine Fliesen, die andere große Fliesen. Sie könnten am Ende so aussehen:

Bildbeschreibung hier eingeben

Wir können leicht folgendes sehen:

Beide Mosaike sind gleich groß .
Das Mosaik auf der rechten Seite verwendet kleinere Kacheln : viermal kleiner als die auf der linken Seite.
Daher enthält das Mosaik auf der rechten Seite mehr Kacheln : viermal mehr als das Mosaik auf der linken Seite.

Stellen Sie sich nun vor, wir sehen eine stark vergrößerte Ansicht der Sensoren von zwei Digitalkameras. Die "Kacheln" sind die Pixel (oder Lichtzellen) der Sensoren. Es ist klar, dass der Sensor auf der rechten Seite eine höhere Pixeldichte hat als der Sensor auf der linken Seite . Wenn wir die Dinge skalieren und uns vorstellen, dass das Gitter auf der linken Seite ein winziger Teil eines 1-Megapixel-Sensors ist (dh 1 Million Pixel), wird die Kamera auf der rechten Seite einen 4-Megapixel-Sensor haben, vorausgesetzt, der Sensor hat dieselbe physische Größe .

Jetzt wissen wir alle, dass mehr Megapixel = besser sind, oder? :)

In der Tat, schlagen Sie es in Ihrer Frage: Megapixel Bild messen Größe , ist aber nicht immer ein guter Weg Bild zu messen Qualität . Dies liegt daran, dass kleinere Lichtzellen insbesondere bei schlechten Lichtverhältnissen dazu neigen, mehr Rauschen aufzunehmen . Die Kamerahersteller suchen ständig nach besseren Möglichkeiten, dies zu bekämpfen, aber gleichzeitig bringen sie immer mehr Pixel auf die Sensoren gleicher Größe. Sehr grob gesagt, höhere Pixeldichte neigt dazu, mehr Lärm zu führen .

Um den letzten Teil Ihrer Frage zu beantworten, bedeutet eine höhere Pixeldichte nicht per se besser oder schlechter. Das Erhöhen der Pixeldichte eines Sensors erhöht seine Auflösung (mehr Megapixel), was eine gute Sache sein kann, aber normalerweise auch seine Anfälligkeit für Rauschen erhöht, was eine schlechte Sache sein kann. Wenn Sie eine Digitalkamera kaufen, müssen Sie diese beiden Faktoren abwägen und sich für einen Kompromiss entscheiden, der am besten zu Ihnen passt.

— Mark Whitaker
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Die Aussage, dass kleinere Zellen Erzgeräusche "aufnehmen", ist falsch. Sie nehmen im Verhältnis zu ihrem Rauschen weniger Licht auf. Das Geräusch ist im Allgemeinen ziemlich konstant.

— Fake Name

Außerdem bedeuten kleinere Elemente nicht automatisch mehr Elemente pro Quadratzentimeter. Dies bedeutet lediglich ein Potenzial für mehr Elemente pro Quadratzentimeter (es könnte ein leerer Raum zwischen ihnen sein, wie bei einem Fliesenmosaik könnten die Rillen zwischen den Fliesen breiter sein).

— 14.

Die Pixeldichte in 2D-Sensoren (*) ist wie jede andere Dichte die Anzahl der Pixel pro Flächeneinheit. Eine Sensorgröße wird angegeben (normalerweise in mm oder Zoll) und damit deren Fläche. Ein gegebener Sensor ist unterteilt in getrennte lichtempfindliche Stellen, welche die Sensorelemente oder Photosites / Sensels sind. In der gebräuchlichsten Anordnung haben diese Sinne eine quadratische Form und bilden ein lineares, gleichmäßiges Gitter (**).

Die Pixeldichte ist das Verhältnis der Gesamtzahl der Pixel zur Fläche des Sensors. Sie entspricht der Anzahl der Sensoren in einer Einheitsfläche des Sensors.

Je höher dieses Verhältnis ist, desto kleiner sind die einzelnen Fotoseiten. Je kleiner sie sind, desto lauter wird das einzelne Pixel. OTOH, höhere Dichten, dh Sensoren mit höherer Auflösung, erhöhen das Auflösungsvermögen des elektrooptischen Systems bis zu einem Punkt mit abnehmender Rendite.

Beispielsweise verfügt die Canon EOS 7D über einen APS-C-Sensor mit ~ 18 Megapixeln (effektiv). seine Dichte beträgt dann 18e6 / (22,3 · 14,9) = ~ 54 kpix / mm². Die EOS 5D Mk2 verfügt über einen 35-mm-Sensor mit 21 MP. Seine Dichte beträgt 21e6 / (36 × 24) = ~ 24 kpix / mm 2. Somit sind die 5D2-Sensoren ungefähr doppelt so groß wie die 7D-Sensoren und daher unempfindlicher gegen Rauschen.

Weitere Diskussionen zum Einfluss der Dichte auf die Qualität finden Sie hier .

(*) Linearsensoren können, wie bei Zeilenscannern, in einer einzelnen Zeile angeordnete Sensoren aufweisen, und daher ist die Dichte die Anzahl der Pixel pro Längeneinheit.

(**) Es gibt andere Sensoranordnungen, insbesondere die SuperCCD-Sensoren von Fugi, bei denen die Sensoren nicht in einer regelmäßigen Matrix, sondern als diagonaler Stapel angeordnet sind. Trotzdem gilt hier die Arithmetik für die Pixeldichte.

— ysap
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