Как перевести мегапиксели в пиксели
Связь между пикселями, сантиметрами и DPI
Артем Кашканов, 2021
Для измерения размера изображений применяются по меньшей мере три параметра:
Пользователю, который впервые столкнулся с задачей масштабирования изображения «из пикселей в сантиметры» иногда бывает непросто разобраться с этими настройками, приходится действовать наобум и тратить при этом уйму времени и бумаги. Эта статья поможет вам разобраться, как «пиксели переводятся в сантиметры» при печати.
Для начала, определимся, что такое пиксель и какое отношение он имеет к сантиметрам.
Что такое «пиксель»
Фотография, которую вы скачали с фотоаппарата имеет разрешение несколько десятков мегапикселей. Например, если картинка имеет 6000 пикселей в ширину и 4000 пикселей в высоту, у нее разрешение 6.000 * 4.000 = 24.000.000 пикселей или 24 мегапикселя.
Сантиметры
Что такое «сантиметр», я думаю, объяснять не нужно. В нашем случае в сантиметрах измеряется размер отпечатков фотографии.
Если же попробовать распечатать форматом поменьше, например, 10*15 сантиметров, даже невооруженным глазом будет заметно, что качество печати получилось лучше. А если напечатать картинку размером на 4*6 см, то получим настоящее «фотокачество». Сгодится на магнитик или карманный клендарик 🙂
Таким образом можно сделать вывод – чем больше по размеру планируемый отпечаток, тем больше (мега)пикселей разрешения должно иметь изображение. И вот мы практически подошли к решению главного вопроса.
Что такое «DPI»
150, 200, 300, 600 DPI – сколько это в пикселях, сантиметрах?
Формула пересчета DPI в пиксели очень проста:
DPI = Пиксели : Дюймы
Если нужно пересчитать в сантиметры, делим это еще на 2.54 (именно столько сантиметров в дюйме).
Вот таблица, которая показывает, какой должен быть размер картинки в пикселях, чтобы напечатать его нужным форматом в указанном разрешении.
Таблица перевода DPI, сантиметров и пикселей
Еще проще живется тем, у кого есть Adobe Photoshop, либо другой более-менее приличный фоторедактор. При изменении размеров изображения (Alt + Ctrl + I) он автоматически пересчитывает сантиметры в пиксели и DPI:
Стоит ввести ширину в сантиметрах и указать требуемое разрешение, он автоматически пересчитает размер картинки в пикселях.
Если на компьютере нет ни одной программы, которая умеет пересчитывать DPI в пиксели и сантиметры, вы можете воспользоваться Онлайн калькулятором DPI моего собственного производства 🙂
Поддержать проект
Вероятно, вы обратили внимание, что на сайте почти нет рекламных баннеров. Согласитесь, без них читать статьи гораздо приятнее. Но сайту надо на что-то существовать.
Мегапиксель
Мегапиксель (мегапиксел, Мп, англ. megapixel ) — один миллион (1 000 000) пикселей, формирующих изображение. В мегапикселях измеряется одна из важных характеристик цифрового фотоаппарата — разрешение матрицы. Также в мегапикселях измеряют размер созданного или отсканированного изображения, чтобы соотнести его размер с размером известного снимка. Термин введен маркетологами фирмы Kodak в 1986 году. [1]
Содержание
Насколько важно разрешение снимка
Мегапиксели — не самое главное в снимке или фотоаппарате. Важным является то, как формируется каждый пиксель. Это может быть отсканированная фотоплёнка, пиксель с матрицы с байеровским фильтром или пиксель с матрицы Foveon X3. В случае цифрового фотоаппарата физический размер матрицы играет ключевую роль: чем он меньше при одинаковом количестве мегапикселей, тем более «шумным» будет снимок.
По состоянию на середину 2008 года, даже в недорогих компакт-камерах стоят матрицы высокого разрешения, превосходящие по своим возможностям маленький объектив. Кроме того, в области любительских фотоаппаратов постоянно растущее разрешение не вызывает соответствующий рост и без того малого физического размера светочувствительной матрицы. Это приводит к сильному повышению уровня шумов на снимках. Программное обеспечение «мыльниц» подавляет возникшие шумы, что, в свою очередь, приводит к «замыленности» снимка. При просмотре таких снимков в масштабе 100 % качество снимка очень невысокое. Нечёткость и «замыленность» несколько ослабляются при уменьшении масштаба просмотра (или печати). При этом теряется необходимость в большом количестве мегапикселей. К тому же разные матрицы, построенные по одному и тому же принципу, обладают различными недостатками. Также современные сканеры при максимальном разрешении по разрешающей способности сильно превосходят пару «плёнка-объектив» и отсканированные при высоком разрешении кадры не будут иметь ожидаемого количества деталей.
Таким образом, количество мегапикселей не является главным показателем качества аппарата.
Дисплеи
В таблице указано количество мегапикселей типичных дисплеев компьютеров и телефонов, а также телевизоров:
| Устройство | Разрешение | Количество мегапикселей |
|---|---|---|
| Кнопочный телефон | до 240×320 | до 0,1 Мп |
| iPhone 4 | 640×960 | 0,6 Мп |
| Дисплей ноутбука (типичный на 2011 г.) | 1366×768 | 1 Мп |
| Отдельный монитор для компьютера (типичный на 2011 г.) | 1680×1050 | 1.7 Мп |
| Телевизор NTSC | 640×480 | 0,3 Мп |
| Телевизор HDTV | до 1920×1080 | до 2 Мп |
| Apple iPad 3 | 2048×1536 | 3.1 Мп |
| Macbook Pro с Retina-дисплеем | 2880×1800 | 5.2 Мп |
Печать фотографий
От количества мегапикселей зависит размер и разрешение фотоснимков.
| Желательный размер отпечатков (см) | Приемлемое разрешение (количество мегапикселей) | Предпочтительное разрешение (Количество мегапикселей) |
|---|---|---|
| 6×9 | 640×480(0,3 Мп) | 1024×768 (0,8 Мп) |
| 9×12 | 1024×768 (0,8 Мп) | 1600×1200 (1,9 Мп) |
| 10×15 | 1024×768 (0,8 Мп) | 1712×1200 (2 Мп) |
| 13×18 | 1152×864 (1 Мп) | 2048×1536 (3,1 Мп) |
| 20×30 | 1600×1200 (1,9 Мп) | 2272×1704 (3,9 Мп) |
Если пренебрегать размером фотографий и печатать маленькие фотографии на большой бумаге, то изображение будет получаться менее резким и на контрастных границах будет заметна ступенчатость.
При печати до формата 15×20 для безупречной резкости требуется качество печати 300 ppi (для снимка 10×15 (4×6 дюймов) это 1200×1800 точек). На формате A4 уже не требуется такого разрешения, так как снимок будет рассматриваться с бо́льшего расстояния. Фотомашины для печати крупных форматов обычно имеют разрешение менее 300 ppi, например, Durst Theta 76 имеет всего 254 ppi.
Рекорды
111-гигапиксельный снимок Севильи создан из более 10000 высококачественных цифровых фотографий.
Что такое пиксель, мегапиксель и сколько их нужно для хорошего фото?
С появлением и широким распространением цифровой техники у каждого появилась возможность расширить свои творческие аппетиты. Теперь процесс создания фотографий не так трудоемок, как в эпоху пленки. А сравнительно доступные, или как их еще называют, бюджетные модели цифровых фотоаппаратов позволяют даже начинающим фотохудожникам создавать вполне приличные работы.
Термин пиксель широкую популярность получил вместе с популярностью цифры. Сам термин образован как сокращение слов picture element («элемент изображения»). Речь идет о точках, что образуют картинку, которую мы видим на компьютерном дисплее или экране телевизора. Один кадр, сделанный цифрой, может состоять из нескольких миллионов таких точек.
Любой пиксель состоит из пяти элементов информации. Два отвечают за его координаты: положение по вертикали и положение по горизонтали. А еще три определяют цвет: яркость красного, яркость синего и яркость зеленого цвета. Совместно все эти элементы информации позволяют считывающему устройству определить правильный цвет точки и поместить ее в правильном месте на экране. Все пиксели, заполняющие экран, вместе образуют один кадр.
Но еще чаще употребляется термин мегапиксель. Это величина в один миллион пикселей, из которых создается изображение. Обычно в мегапикселях измеряют размер фотографии или отсканированного снимка. Но при выборе фотоаппарата в мегапикселях отображается одна из его существенных характеристик — разрешение матрицы.
В магазине меня убеждали, что чем больше этот показатель, тем будет лучше. Но в действительности оказалось, что количество мегапикселей — отнюдь не самый главный показатель качества аппарата.
Важное значение имеет физический размер матрицы — чем она больше, тем качественнее получится снимок. Даже при одинаковом количестве пикселей качество фотографий с разных фотокамер может оказаться разным. Размер пиксельных ячеек приобретает первостепенное значение по сравнению с их количеством. Чем меньше размер пикселя, тем выше уровень шума изображения. 
Фото: Depositphotos
Если на матрице с диагональю ½, 5 дюйма реализовать 8 и больше мегапикселей, это обернется постоянным присутствием шума даже при низких значениях светочувствительности. В компактных камерах и большинстве зеркалок нежелательные эффекты сглаживает встроенная программа шумоподавления, но ее вмешательство приводит к замыленности снимка.
Конечно, от количества мегапикселей зависит размер и качество изображения. Но задумывались ли вы о том, почему большинство фотобанков устанавливает минимальную границу по этому параметру в районе от одного до четырех мегапикселей? Дело в том, что даже двух мегапикселей вполне достаточно, чтобы напечатать хороший снимок формата 10×15, а 4 мегапикселя хватит, чтобы создать качественное фото 20×30.
Кроме того, размер пиксельных ячеек совместно с качеством фотодиодов влияют на такой показатель как динамический диапазон — это способность светочувствительных ячеек матрицы воспроизводить детали объекта в определенном диапазоне ступеней экспозиции. Проще говоря, от этой характеристики зависит, насколько точно может камера передавать оттенки.
Но даже если в фотоаппарате установлена матрица с высоким разрешением, испортить картину в прямом смысле этого слова может дешевая оптика. Свойства объектива зачастую не соответствуют возможностям начинки, поэтому компактные цифровики не подходят для серьезной съемки. Почти 90 процентов любительских цифровиков имеют матрицы, на которых расположены от 5 до 12 млн. пикселей. У зеркалок разрешение от 8 до 21 млн. пикселей, зато размеры сенсоров куда больше. 
Фото: Depositphotos
Значения интенсивности пикселя различаются по геометрической и цветовой точности, динамическому диапазону, наличию шумов. На эти характеристики влияет число фотодетекторов, использованных для его определения, качество линзы, комбинации сенсоров, размеры фотодиодов, предустановленные программы обработки изображений, формат, в котором сохраняется изображение 
Фото: Depositphotos
Впрочем, если вы не собираетесь устраивать фотовыставку и заниматься фотохудожеством вплотную, вполне можно найти адекватную модель для конкретных задач. А для оперативной съемки, размещения фото и отправки через интернет вполне можно выбрать фотоаппарат оптимальных возможностей — компактный цифровик среднего уровня. Специалисты рекомендуют обращать внимание на 5−8-мегапиксельные модели, выбирать для творческих работ непрофессиональных фотографов золотую середину — такого разрешения вполне достаточно, чтобы получить четкую и красочную картинку.
Таблица разрешений камер видеонаблюдения
Что означает D1, DCIF, 2CIF, CIF, QCIF, 380, 420, 480, 560, 600, 700, 800, 1000 ТВЛ, 960H, 720p, 960p,1080p, 2K, 4K таблица разрешений камер видеонаблюдения, объем жесткого диска для видеорегистратора и длительность записи
Обозначения качества изображения, применяющееся в стандартах сигналов (IP, HD-TVI, AHD)
Разрешающая способность («разрешение» записи или «размер кадра» видео) определяется количеством пикселей (точек) при оцифровывании изображения (по горизонтали и вертикали соответственно).
Обозначение «Mp, Mpx, Мп» (1 Mp; 1,3 Mpx; 2,1 Мп)
MP – это общее число мегапикселей (миллионов точек), полученное перемножением числа столбцов (точек по горизонтали) на число строк (точек по вертикали). Например, для камеры 1080p: 1920 столбцов умножаем на 1080 строк и получаем 2МР (точнее, 2.07МР, но обычно это обозначают как 2MP или 2.1MP).
Обозначение «р» (720p, 960p,1080p, 2160p)
Число с символом «p» соответствует полному числу строк в данном видео (количество точек в кадре по вертикали). Например, видео, обозначаемое как 720p, содержит 720 строк пикселов (при общей площади 1.3Mp). Видео, обозначаемое как 1080p, содержит 1080 строк пикселов (при общей площади 2.1Mp). Наконец, видео, обозначаемое как 2160p, содержит 2160 строк пикселов (при общей площади 8.3Mp).
Сам по себе значок «р» указывает на прогрессивную развертку (в отличие от чересстрочной). В настоящее время практически все камеры для видеонаблюдения имеют прогрессивную развертку, так что значок «р» в этом смысле уже не играет особого значения.
Обозначения «H и К» (960H, 2K, 4K)
Обозначения качества видео, применявшиеся в устаревших аналоговых системах видеонаблюдения (D1, DCIF, 2CIF, CIF, QCIF, 380ТВЛ, 420ТВЛ, 480ТВЛ, 560ТВЛ, 600ТВЛ, 800ТВЛ, 1000ТВЛ) перевод в мегапиксели и их отличия
| TVL (телевизионных линий) | Пиксели (горизонталь x вертикаль) | Мегапиксели (Мп, MPx) |
| 380ТВЛ | 640×480 px | 0,3 Mp |
| 420ТВЛ | 720×576 px | 0,36 Mp |
| честное 480ТВЛ | 800×600 px | 0,5 Mp |
| честное 560ТВЛ | 933×700 px | 0,65 Mp |
| честное 600ТВЛ | 1024×756 px | 0,75 Mp |
| честное 800ТВЛ | 1280×960 px | 1,23 Mp |
| честное 1000ТВЛ | 1600х1200 px | 1,92 Mp |
D1 — «полный» кадр, размер изображения 704х576 — позволяет получить максимальное качество изображения при использовании аналоговой камеры высокого разрешения (более 540 ТВЛ)
DCIF — «расширенный» кадр, размер изображения 528х384. По сравнению с D1 характеризуется 30% потерей исходной информации.
2CIF — «длинный» кадр, размер изображения 704х288 — используется одно поле изображения, но с максимальным разрешением по горизонтали. Характеризуется хорошим горизонтальным разрешением и позволяет почти в 2 раза уменьшить объем создаваемого архива по сравнению с D1. Однако низкое вертикальное разрешение, не позволяет вести видеорегистрацию в узких зонах наблюдения (наблюдение вдоль коридора). Используется в основном при панорамном обзоре.
CIF — «четверть» кадр, размер изображения 352х288 — усеченное поле. Обычно используется только при наблюдении по сети при ограниченной пропускной способностью канала, а также регистрации общей ситуации при малых зонах обзора (от 3 до 5 м). При этом малый объем видеопотока позволяет резко увеличить продолжительность архива.
QCIF — размер изображения 176х144 — используется только при сетевом мониторинге по низкоскоростным каналам связи с потоком до 56-128 Кбит/с. О качестве изображения можно сказать только то, что «видно какое то движение», и более ничего.
Список всех (основных и промежуточных) форматов видеоизображений с указанием горизонтального и вертикального размера кадра в пикселях и полной площади изображения в килопикселях и мегапикселях
| Название формата (стандарта) видео | Количество отображаемых в кадре точек | Пропорции изображения (соотношения сторон кадра) | Размер изображения в килопикселях (тысячах пикселей) и мегапикселях (миллионах пикселей) |
|---|---|---|---|
| QVGA | 320×240 | 4:3 | 76,8 кпикс |
| SIF (MPEG1 SIF) | 352×240 | 22:15 | 84,48 кпикс |
| CIF (MPEG1 VideoCD) | 352×288 | 11:9 | 101,37 кпикс |
| WQVGA | 400×240 | 5:3 | 96 кпикс |
| [MPEG2 SV-CD] | 480×576 | 5:6 | 276,48 кпикс |
| HVGA | 640×240 | 8:3 | 153,6 кпикс |
| HVGA | 320×480 | 2:3 | 153,6 кпикс |
| nHD | 640×360 | 16:9 | 230,4 кпикс |
| VGA | 640×480 | 4:3 | 307,2 кпикс |
| WVGA | 800×480 | 5:3 | 384 кпикс |
| SVGA | 800×600 | 4:3 | 480 кпикс |
| FWVGA | 848×480 | 16:9 | 409,92 кпикс |
| qHD | 960×540 | 16:9 | 518,4 кпикс |
| WSVGA | 1024×600 | 128:75 | 614,4 кпикс |
| XGA | 1024×768 | 4:3 | 786,432 кпикс |
| XGA+ | 1152×864 | 4:3 | 995,3 кпикс |
| WXVGA | 1200×600 | 2:1 | 720 кпикс |
| HD 720p | 1280×720 | 16:9 | 921,6 кпикс |
| WXGA | 1280×768 | 5:3 | 983,04 кпикс |
| SXGA | 1280×1024 | 5:4 | 1,31 Мпикс |
| WXGA+ | 1440×900 | 8:5 | 1,296 Мпикс |
| SXGA+ | 1400×1050 | 4:3 | 1,47 Мпикс |
| XJXGA | 1536×960 | 8:5 | 1,475 Мпикс |
| WSXGA (?) | 1536×1024 | 3:2 | 1,57 Мпикс |
| WXGA++ | 1600×900 | 16:9 | 1,44 Мпикс |
| WSXGA | 1600×1024 | 25:16 | 1,64 Мпикс |
| UXGA | 1600×1200 | 4:3 | 1,92 Мпикс |
| WSXGA+ | 1680×1050 | 8:5 | 1,76 Мпикс |
| Full HD 1080p | 1920×1080 | 16:9 | 2,07 Мпикс |
| WUXGA | 1920×1200 | 8:5 | 2,3 Мпикс |
| 2K | 2048×1080 | 256:135 | 2,2 Мпикс |
| QWXGA | 2048×1152 | 16:9 | 2,36 Мпикс |
| QXGA | 2048×1536 | 4:3 | 3,15 Мпикс |
| WQXGA | 2560×1440 | 16:9 | 3,68 Мпикс |
| WQXGA | 2560×1600 | 8:5 | 4,09 Мпикс |
| QSXGA | 2560×2048 | 5:4 | 5,24 Мпикс |
| WQXGA | 3200×1800 | 16:9 | 5,76 Мпикс |
| WQSXGA | 3200×2048 | 25:16 | 6,55 Мпикс |
| QUXGA | 3200×2400 | 4:3 | 7,68 Мпикс |
| QHD | 3440×1440 | 21:9 | 4.95 Мпикс |
| WQUXGA | 3840×2400 | 8:5 | 9,2 Мпикс |
| Ultra HD | 3840×2160 | 16:9 | 8,3 Мпикс |
| 4K | 4096×2160 | 256:135 | 8,8 Мпикс |
| 4128×2322 | 16:9 | 9,6 Мпикс | |
| 4128×3096 | 4:3 | 12,78 Мпикс | |
| HSXGA | 5120×4096 | 5:4 | 20,97 Мпикс |
| WHSXGA | 6400×4096 | 25:16 | 26,2 Мпикс |
| HUXGA | 6400×4800 | 4:3 | 30,72 Мпикс |
| Super Hi-Vision | 7680×4320 | 16:9 | 33,17 Мпикс |
| WHUXGA | 7680×4800 | 8:5 | 36,86 Мпикс |
Какого объема нужен жесткий диск для видеорегистратора?
Руководствуясь таблицей, приведенной ниже, можно посчитать сколько гигабайт в час будут передавать на видеорегистратор все камеры.
Таблица объема (Гб) часа записи камер видеонаблюдения для кодека H.264 при разрешении D1, 1Mp (1280*720), 2Mp (1920*1080), 3Mp(2048*1536), 5M(2560×1920) при частоте кадров 8, 12, 25 к/с и различной интенсивности движения.
Для уменьшения объема хранимой видеоинформации в видеорегистраторах применяются различные алгоритмы ее компрессии.
Основным преимуществом алгоритма H.264 является межкадровое сжатие, при котором для каждого следующего кадра определяются его отличия от предыдущего, и только эти отличия после компрессии сохраняются в архиве. При работе алгоритма периодически в архиве сохраняются опорные кадры (I-кадры), представляющие собой сжатое полное изображение, а затем на протяжении 25-100 кадров сохраняются только изменения, называемые промежуточными кадрами (P- и B-кадрами). Такой способ компрессии позволяет получить высокое качество изображения при малом объеме, но требует большего объема вычислений, чем компрессия в стандарте MJPEG.
При использовании алгоритма MJPEG компрессии подвергается каждый кадр не зависимо от наличия в нем отличий от предыдущего. Поэтому единственным способом уменьшения объема сохраняемых данных является увеличение компрессии и тем самым снижение качества записи. Такой способ используется только в простых автономных видеорегистраторах, не требующих длительного хранения информации.
Еще одним преимуществом алгоритма H.264 является его возможность работы в режиме постоянного потока (CBR — constant bit rate) при котором степень компрессии видеоинформации изменяется динамически и таким образом четко фиксируется объем создаваемого архива за одну секунду. Такая особенность алгоритма позволяет однозначно определить максимальный объем архива за час непрерывной работы системы, а также необходимый сетевой трафик при удаленном доступе.
Представитель на Юге России компания «Ставкомвидео+»