Jak si vybrat kompakt: snímací čipy

Výběr toho správného fotoaparátu je vždy těžká záležitost. Neexistuje žádný nejlepší, protože je nutné si za prvé ujasnit své priority a na základě těchto se rozhodovat. Pak už můžete najít ten "nejlepší" pro své požadavky. V následujících řádcích se podíváme na to, co vlastně některé technické termíny znamenají, ale také na to, jak se projevují v praxi a zda je důležité se jimi vůbec zabývat. Jsou mýty pravdivé nebo ne?
Postupně se v několika dílech seriálu podíváme na různé součásti kompaktů, od snímacích čipů až na další komponenty, jako jsou objektivy, LCD displeje a jiné. Dnes začneme právě rozlišením snímků a snímacími čipy obecně. Zkusíme si tedy zodpovědět na otázky, jak se vlastně rozlišení projevuje na snímcích, jak jednotlivé technologie čipů fotografie ovlivňují a podobně. Měli bychom zjistit, nač si dávat při výběru pozor.

Vyšší rozlišení = více detailů?

Velmi oblíbenou mýlkou je tvrzení, že vyšší rozlišení rovná se lepším fotkám. Někteří jdou dokonce tak daleko, až jsou schopni tvrdit, že jejich 8MPx fotomobil umí fotit lépe než 6MPx zrcadlovka (např. Nikon D40). Proč je to nesmysl a vyplatí se vůbec kupovat třeba 14MPx kompakty? Hlavní problém je ve velikosti pixelů. Zkusme trošku jednoduché matematiky.

Standardní kompakt má malinký 1/2,3" čip, tedy s rozměry 6,16×4,62 mm. Pokud má kompakt rozlišení 10 megapixelů, pak má na šířku 3648 pixelů, při 14 megapixelech pak 4320.

Na šířku i na výšku tak dostanete jen o 18 % více pixelů, ale rozlišení je o 40 % větší, tedy i každý pixel plošně o 40 % menší. Když to hodně zjednodušíme, o 40 % menší pixel posbírá také o 40 % méně světla. Okolní šum je ale v podstatě dost podobný nehledě na rozlišení, takže šum se také teoreticky o 40 % silněji projeví (poměr zachyceného světla a šumu je tedy podstatně horší). Tato čísla jsou samozřejmě velmi zjednodušená (praxe může být a je poněkud jiná), pro jednoduchou představu problému však postačí.
Situace je samozřejmě složitější i v tom, že ne celá plocha pixelu zachytává světlo, to má docela strastiplnou cestu daleko do hlubin čipu. Bariéry mezi jednotlivými pixely nejsou právě malé a dokud nezlepšíte výrobní technologii, zůstanou stejné (se zmenšením pixelů je tak světlocitlivá plocha ještě o to menší). Tak daleko ale nebudeme zabíhat.

Podstatné, co teď potřebujeme vědět, je to, že menší pixel je většinou citlivější na šum. Pochopitelně s postupně zlepšujícími se technologiemi se občas stává, že i menší pixely mohou být citlivější na světlo (méně šumí) než ty starší, ačkoli by tomu tak na první pohled nemělo být. A nyní trochu důkazů. Zkusme se podívat na ISO 1600 převedené z RAWu.
Zde jde vidět, že malinký čip v prvním případě toto opravdu nezvládá. 36 megapixelů na jednom čtverečním centimetru se jednoduše na výsledku projevuje. Ve druhém případě je pixelová hustota 23 MPx/cm2. Je překvapivé, jak se i toto snížení hustoty příznivě projevilo na kvalitě snímku. U zrcadlovky je pak pixelová hustota 3,1 MPx/cm2. To je obrovský rozdíl, kvalita se také znatelně zvýšila, ale možná to není takový rozdíl, jaký bychom čekali.

Na druhou stranu oba kompakty se od sebe liší až překvapivě moc, což by ani neodpovídalo ne až tak velkému rozdílu hustot. A nyní si představte, co udělá 14MPx kompakt s hustotou 50 MPx/cm2, když už při oněch 36 MPx/cm2 obraz vypadá tak, jak vypadá. Nyní se podíváme, jak "úžasné" jsou ty mnohopixelové fotoaparáty.

Snímky byly pořízeny sice v jinou dobu, ale téměř ze stejného místa a se stejnými ohnisky okolo 43 milimetrů. Výřez 500x375 pixelů pochopitelně u různých rozlišení znamená i různý obraz (500x375 pixelů je "malý kousíček - detail" u 12MPx fotky, ale docela "velký kus - nadsazeně řečeno půlka fotky" u 6 MPx). Sami můžete např. porovnat, zda je okno na budově tvořené velkým počtem pixelů u 12MPx fotografie detailnější než totéž okno tvořené jen několik málo pixely u fotky s rozlišením 6 MPx.
Jaké překvapení! 12MPx kompakt s 1/2,33" čipem podává v tomto konkrétním případě i přes největší rozlišení zdaleka nejméně detailů (zkuste tam třeba najít spodní ventilačky v oknech, téměř nejsou vidět). 10MPx kompakt s 1/1,63" čipem je na tom mnohem lépe a když se podíváte na zrcadlovku s APS-C čipem s rozlišením pouhých 6 megapixelů, detailů je tam rovněž více než dost (např. je vidět zmíněné ventilačky). Kde se stala chyba? Proč je 12 megapixelů méně než 6?

Problémy jsou dva. První je již zmíněný vyšší šum. U 12MPx kompaktu s 1/2,33" čipem najdete na jednom cm2 celých 43 megapixelů. U druhého kompaktu s lehce menším rozlišením, ale téměř dvojnásobně velkým 1/1,7" čipem, máme jen 24 megapixelů na jednom čtverečním centimetru. U 6MPx zrcadlovky s obrovským 23,7×15,5mm čipem, máme na jeden cm2 pouhých 1,6 megapixelu!

A nyní se konečně dostáváme k druhému problému. Pokud čip hodně šumí, je třeba i více odšumovat (odšumování se rovná rozostření). Bohužel výrobci jdou za bojem se šumem až tak daleko, že snímky jsou pak úplně neostré a bez detailů. Takže ačkoli by se od vyššího rozlišení dalo očekávat více detailů, naopak vyšší rozlišení způsobí vyšší šum, to se projeví na podstatně silnějším odšumování a hlavně se výrazně zeslabí detaily. Zajímá vás, jaké skutečně rozlišení dostanete ze svého nového 14MPx kompaktu?
Přijde vám výřez z tohoto snímku nějaký zvláštní? Možná na první pohled ani ne. Pokud jste si nevšimli rozdílu (který tam ale je), pak vězte, že fotografie byla vyfocena 14MPx kompaktem. Nicméně jedna polovina snímku je vyříznuta ze 14MPx varianty fotografie a druhá polovina ze 4MPx snímku (zmenšená a uložená kopie původního). Tento výřez z malé varianty se pak zvětšil tak, aby pasoval k původní variantě. Jde tedy vidět, že kdyby váš kompakt fotil jen 4MPx snímky a ty byste si ručně zvětšili na 14 megapixelů, dostanete víceméně stejný snímek.

Jinak řečeno, váš 14MPx kompakt má vlastně tolik detailů, jako pořádný fotoaparát se 4 megapixely. A za vše může nejen šum, ale především silné a zbytečné odšumování, kterým trpí všechny dnešní kompakty. Takže paradoxně, když to doženeme do krajnosti (a trochu překroutíme), nejdetailnější fotografie dostanete z kompaktu, který má co nejmenší rozlišení, případně toho, který nejvíce šumí, což znamená, že nejméně odšumuje. A tedy nejvíce zachovává detaily. V poslední kapitole se na tento problém podíváme ještě jednou.

Samozřejmě ideálním způsobem je použít velký čip a malé rozlišení, takže bude málo šumu už přirozeně. Pokud si tedy můžete vybrat mezi dvěma variantami kompaktu, které jsou k dispozici s menším a větším rozlišením, lepší fotky budou s největší pravděpodobností lézt z toho s menším rozlišením. Smutným faktem dnešní doby je, že v podstatě všechny kompakty mají 1/2,3" nebo dokonce 1/2,5" čipy a větší senzory jsou pouze výjimky u profesionálnějších modelů. Běžné kompakty jsou tak v podstatě všechny stejné a najít si zde ten lepší, je v podstatě nemožné.