Как камера может быть 12MP и 1080p, если 1920x1080 - это всего 2 073 600?

Question

В характеристиках будущей камеры смартфона (это было эта , только для записи), камера описывается как "12MP, 1080p".

Но это не имеет особого смысла. Если камера имеет разрешение 1080p, т. Е. Поддерживает FHD с разрешением 1920x1080 пикселей, то это 2073600 пикселей или около 2 Мп, что намного меньше, чем технически достижимо для 12-мегапиксельной камеры. А с 12-мегапиксельной камерой эта камера будет способна снимать изображения с разрешением выше UHD или 4 Кб (что составляет около 4000x2000 пикселей ~ 8 мегапикселей) - поэтому 12-мегапиксельная камера означает, что мы также можем снимать изображения с таким высоким разрешением?

Итак, мой вопрос, как прочитать эту противоречивую спецификацию 12MP и 1080p, и если это не означает, что самое высокое разрешение изображения составляет 1920x1080p, тогда каковы максимальные размеры?

Answer 1

Обозначение 12MP обычно используется для обозначения фотографий, а обозначение 1080p - для видео.

Датчик имеет 12 мегапикселей - иногда немного больше, что маскируется. Это означает, что требуется 12 мегапиксельных фотографий. Скорее всего, это изображение с соотношением сторон 4: 3, что означает около 4000x3000 пикселей.

Видео - это поток изображений, чаще всего с 24 до 60 кадров в секунду. Это означает, что для датчика 12 Мп он будет выводить 12 Мп (скажем, 8-битный RAW для простоты), что при 24 кадр / с составляет 12 x 24 = 288 МБ / с. Это действительно огромный объем данных, и это минимум, так как битовая глубина часто 12-битная, поэтому на 50% больше.

Есть несколько способов работать с этим. Одним из них является наличие процессора, который может считывать этот объем данных, но не выводить его, и в этом случае каждый 12-мегапиксельный кадр уменьшается до 2 Мп, а затем процессор кодирует и записывает его на карту памяти. Это позволяет получить видео в формате 1080p, ширина которого равна 12 Мп. Это самая распространенная реализация.

Еще одна реализация - взять область обрезки изображения. Это очень распространено в видео 4K, так как очень мало датчиков и процессоров могут обрабатывать эти данные со скоростью 30 FPS. Недостатком этого является уменьшенный угол обзора. Сколько зависит от разрешения сенсора; для 12 Мп это было бы очень минимально, поскольку 4000x3000 не намного шире, чем 3840x2160. Для датчика на 16 или 20 Мп он может достигать 1,3Х. Обратите внимание, что видео HD и 4K имеют соотношение сторон 16: 9, поэтому даже при использовании датчика с разрешением 12 Мпикс будет высокое количество вертикальной обрезки.

Некоторые датчики имеют дополнительную схему, которая позволяет им выводить пиксели в двоичном формате, которые затем должны быть пересчитаны до желаемого разрешения видео. Так, скажем, 12-Мп сенсор с разрешением 4000x3000px может выдавать 2000x1500, который затем будет пересчитан или обрезан до 1080p. Таким образом, не требуется такое быстрое считывание, и можно использовать менее мощный процессор.

КМОП-датчики - которые являются наиболее распространенными в настоящее время - также могут выполнять произвольное считывание пикселей, чтобы они могли производить выборку пикселей из большой области датчика, пропуская некоторые из них. Это приводит к определенным артефактам, в частности муар .

Answer 2

1080p относится к видео: 1920 × 1080 с прогрессивной разверткой . Телефон способен воспроизводить 12-мегапиксельные фотографии, но только видео 1080p. (Это довольно типично; для захвата видео с заданным разрешением требуется намного больше вычислительной мощности, чем для фотосъемки с этим разрешением.)

Answer 3

Разница в том, что видеоизображение обрабатывается из неподвижных кадров. Скорость передачи данных для полного разрешения сенсора (то есть 12 Мп) была бы слишком высокой для обычного использования, и для такого видео нет стандарта. Мы практически не используем видео 1080p.

Таким образом, аппаратное обеспечение вашего телефона выполняет специализированное и очень быстрое масштабирование каждого кадра видео с полных 12 Мп до стандартного 1080p (или что бы вы ни указали). Затем этот видеокадр кодируется с использованием необходимого кодека (как правило, обычно с помощью специального специализированного оборудования) для формирования компактного видеопотока.