Hány megapixeles okostelefont vegyünk?

A HTC csúcsterméke 4, a Nokiáé 41 megapixeles fotókat tud készíteni. Ezek szerint utóbbi képei tizszer jobbak? A Sony és a Samsung is a többre esküszik, míg az Apple megragadt 8 megapixelnél.

A Dpreview egy hosszú és kimerítő cikkben próbálja eldönteni, hogy mennyire számít a megapixelek száma az okostelefonoknál, és hogy melyikben van jelenleg a legjobb kameramodul. Míg a kompakt fényképezőgépek gyártói a minél többre esküsznek, a fotósok szerint értelmetlen ez a harc, és hozzájuk hasonlóan az okostelefon cégek között sincs eldöntve a kérdés. Míg a HTC prémium terméke 4, az Apple és a Google 8, a Samsung és az LG 13, a Sony 20, a rekorder Nokia pedig 41 megapixellel büszkélkedik. Nyilvánvalóan mindegyiknek nem lehet igaza, szóval akkor mi a helyzet?

Elsőként érdemes kiemelni, hogy miről is beszélünk: egy 4000 x 3000 pixeles kép 12 millió képpontot tartalmaz, azaz 12 megapixeles. Tehát egy 24 megapixeles fotó ugyan kétszer annyi pixelt tartalmaz, de oldalszélessége csak 41 százalékkal nő meg. Ugyanígy, ha megfelezzük az oldalakat 2000 x 1500-ra nem 6, hanem 3 megapixeles eredményt kapunk. Tehát a 4, 8, 14 és a 41 megapixel közötti különbség korántsem akkora, mint azt a puszta számok mutatják.

Felhasználói szempontból a fotók döntő többségét csak a számítógépen vagy magán a telefonon nézzük meg, illetve a közösségi oldalakon fejezik be pályafutásukat. Ezek a kijelzők jellemzően alig 1 megapixelesek, de az iPad retina kijelzője is csak 3 millió képpontot tud egyszerre megjeleníteni. A Full HD tévé 2 megapixelt jelent, és manapság még számítógép monitorból is ritka az ennél nagyobb. Tehát kijelenthetjük, hogy megjelenítési szempontból jelenleg 3 megapixelnél többre egyszerűen nincs szükség, míg ha évtizedre előre gondolkodunk, és a 4K tévék árzuhanására számítunk, akkor is elég 8 megapixel. Nyomtatás esetén hasonló a helyzet: általánosságban véve egy inchenként (2,54 cm) 300 képpontot tartalmazó nyomat már élesnek számít, tehát egy 12 x 17 centis papírhoz 3 megapixeles fotót kell használnunk, de egy A4-eshez is elég 9 megapixelnyi információ.

Azonban nem szabad kihagynunk a számításból az optikai nagyítás lehetőségét, ugyanis a mai kamerák többsége - szinte csak az S4 Zoom kivételével - nem képesek ilyesmire. A digitális nagyításnál elvesznek a részletek, de ez elkerülhető a pixelszám csökkentésével. Tehát ha egy 38 megapixeles gépnél 5 megapixelre váltunk, akkor 2,7-szeres nagyítást érünk el minőségvesztés nélkül. Azonban kétszeres digitális nagyításnál csak a képérzékelő szenzor felületének negyedét használjuk fel, a szélesség és a magasság felét. Tehát egy 8 megapixeles okostelefonnál kétszeresére nagyítva a képet csak 2 megapixeles fotót kapunk. (Ez interpolációval visszanövelhető.)


A felbontások összehasonlítása: a kijelzők vörössel, a nyomtatási méretek kékkel, az okostelefonok kamerái pedig zölddel vannak jelölve
Másik indok a magasabb megapixel mellett a szenzorok felépítésében keresendő. A lapka minden pixele vagy a vörös, vagy a zöld vagy a kék fényt rögzíti. Négyzetrácsos elrendezésnél tipikusan két zöld, egy vörös és egy kék pixel van elhelyezve. A kamera szoftvere ezekből kalkulálja ki a tényleges színeket, de a teljesen valósághű eredményhez az eredeti megapixelszám negyedét érdemes választani. Részletek elveszhetnek a képzaj szűrése közben is, mely homályosodással jár. Dacára a sok fejlett algoritmusnak, leszögezhetjük, hogy a legjobb eredmény a megapixelszám csökkentésével érhető el, azaz egy 8 megapixeles géppel 4 megapixelen exponálva szebb eredményt kapunk, mintha ugyanazt a témát egy 4 megapixeles kamerával rögzítjük. Tehát megosztás szempontjából 3 megapixel elég, míg 8 megapixel már a 4K tévékhez és az A4-es nyomatokhoz is bőven elegendő. De mivel a legélesebb képek eléréséhez érdemes csökkenteni a felbontást, arról nem is beszélve, hogy esetleg levágnánk a kép egyes részeit, máris leszögezhetjük, hogy a használható megapixelszámnak nincs felső határa.

Miért nincsenek ennek ellenére ezer megapixeles termékek? Nem azért, mert nincs rá igény, hiszen a sok ezer képből összeállított gigapixeles fotók nagy népszerűségnek örvendenek a neten. A növelés előtt három komoly korlát van. Az első, hogy a nagyobb fotókat tovább tart feldolgozni, erősebb, többet fogyasztó processzort igényel, és a tárolása is drága. Ugyan a chipek egyre gyorsabbak, a memóriakártyák pedig egyre nagyobb kapacitásúak, de meg kell találni az egyensúlyt a felbontás és a többi gyakorlati szempont között. A második korlát az optika: már a jelenlegi felbontásoknál is érzékelhető, hogy az okostelefonok lencséi a képek sarkain homályosodást okoznak, a fotók élessége nem egyenletes. Tekintve, hogy a lényeg általában középen van, ez nem katasztrófa, de van az a pont, ahol már csak az objektív hibáit látjuk egyre nagyobb részleteséggel. A harmadik pedig a képzaj, amit a pixelek pontatlansága okoz, és a fotók szemcsézettségében jelenik meg. Ennek csökkentésére megvannak a megfelelő eljárások, de ezek egyben a minőséget is rontják. A jelenség legkönyebben a kevés fénynél készült fotóknál vehető észre.


Kevés fénynél egyértelműen a Nokia a győztes, nem csak hatalmas felbontása, hanem főként a többiekénél jóval nagyobb szenzora miatt. Ez csökkenti a képzaj mértékét és minimalizálja a részleteket elmosó zajcsökkentés szükségességét
Általánosságban mind a kompakt fényképezőgépekről, mind az okostelefonok kameramoduljairól elmondható, hogy egy kicsi szenzor rögzíti az aprócska optikán beeső fényt, ami a fizikai törvényszerűek miatt sosem lesz olyan eredményes, mint egy méretében többszörös tükörreflexes masina (SLR) esetében, hiszen nehezebb megmérni valamit, ha az nagyon kevés. Adott szenzorméret mellett a megapixelszám duplázásával megfelezzük az egyes pixelekre eső fény mennyiségét - valójában az egyéb szükséges elektronika miatt az arány még rosszabb -, ami szükségszerűen gyengébb eredményt ad.

Tehát a megoldás a lapkák méretének növelése; ez az oka annak, hogy napjaink SLR termékei hogyan képesek 24, vagy még magasabb megapixelszám elérésére úgy, hogy a képzaj mégis jóval kisebb a kompaktok aprócska szenzorával rögzítetthez képest. Ez magyarázza azt is, hogy hogyan képes a Nokia Lumia 1020 olyan 38 megapixeles fotókat rögzíteni, melyeket nem kell teljesen kimosni a képzaj miatt. (A Nokia az átlagos okostelefonokban használtakét négyszer meghaladó felületű lapkát szerelt bele. Olyan, mintha fogtak volna egy 10 megapixeles szenzort, és ezekből négy lenne benne.) A HTC One a 4 megapixeles szenzorral az ellenkező irányt választotta: mérete maradt a hagyományos, de a kisebb felbontás miatt nagyobbak rajta a pixelek, így azok több fényt rögzítenek, ami által a képzaj jóval kisebb a hagyományos megoldásoknál. (Mint kifejtettük, a 12 megapixel 4-re csökkentése javítja a képminőséget.) Mint a fentiekből kiderült, adott méretnél a legnagyobb szerepet a szenzor és az optika fizikai mérete játsza.

Most kellene következzen a címben szereplő kérdés megválaszolása: általában 3 megapixel elég, de a legélesebb eredményhez 8 megapixel ajánlott, még magasabb felbontásnál pedig már figyeljünk a szenzor méretére is. Mindezek mellett persze számít a szenzor felépítése, az optika minősége, a fénymérés intelligenciája stb., szóval egy kamera minősége közel sem dönthető el pusztán a megapixelek mennyiségéből.