Begrijp de camera resolutie en megapixels

Vaker wel dan niet brengen camerafabrikanten hun producten op de markt met hun megapixels. De gemiddelde resolutie van digitale camera’s neemt voortdurend toe. Je vindt 20 MP-sensoren in smartphones.

Met de Sony A7R IV kun je zelfs 240 MP foto’s maken door sensor shifting. Maar wat betekent de cameraresolutie voor jou? Heeft u een hoog aantal megapixels nodig? Vandaag zullen we het ontdekken.

Zoek je een camera die voldoet aan al je eisen? Koop hem dan in onze webshop!

Waarom is camera resolutie belangrijk?

Laten we proberen de marketingslogans te doorzien. Megapixels en camera resolutie zijn trefwoorden geworden. Het is inderdaad cool dat zelfs je telefoon foto’s van 20 megapixels kan maken.

Maar hoe vertaalt zich dat naar echte details? Niet zo goed. En nog belangrijker: heb je het nodig? Een heel algemeen antwoord is nee; waarschijnlijk niet.

Er zijn twee toepassingen waarbij je wel een hoge resolutie nodig hebt: uitgebreid bijsnijden (digitaal zoomen) en groot printen. En zelfs in die situaties heb je details nodig, niet noodzakelijkerwijs hoge megapixels.

Wat is het aantal pixels?

De camera resolutie is niet gelijk aan het aantal pixels, hoewel ze vaak door elkaar worden gehaald en door elkaar worden gebruikt. Film heeft ook een resolutie – verwijzend naar het detailniveau dat het kan oplossen.

Pixels zijn het kleinste onderdeel van een digitale camerasensor. Ze registreren licht. Het zijn er miljoenen – één voor één, en ze vormen een samenhangend beeld. Hun aantal is van belang, maar zegt niet alles over de resolutie van een camera.

Het aantal pixels wordt weergegeven in de vorm van megapixels. Eén megapixel (MP) is één miljoen pixels. Dus als iemand zegt dat een camera een cameraresolutie van 20 MP heeft, verwijzen ze naar de 20 miljoen pixels op de sensor.

Het aantal pixels stelt inderdaad een limiet aan hoe gedetailleerd een afbeelding kan zijn. Maar op zichzelf stelt het geen minimumniveau voor detail vast. Het betekent niets totdat we de andere factoren niet kennen. Het enige dat een hoog aantal pixels zeker belooft, is minder moiré.

Afbeeldingsgrootte in pixels berekenen

Camerasensoren zijn rechthoekig. De pixels daarop zijn niet willekeurig verspreid; ze bevinden zich in een raster. De afmetingen van de twee zijden zijn vergelijkbaar. Hun beeldverhouding varieert van 1:1 (vierkant) tot 16:9 bij sommige videocamera’s.

De meest gebruikte beeldverhoudingen zijn 3:2 en 4:3. Mijn Canon 5D Mark IV heeft bijvoorbeeld een beeldverhouding van 3:2. De sensor meet 5760 pixels aan de lange zijde en 3840 pixels aan de korte zijde.

U kunt de twee zijden vermenigvuldigen om het totale aantal pixels te verkrijgen. 5760 x 3840 is gelijk aan 22.118.400. (De 5D MkIII heeft dus een 22,1 MP-sensor.)

Ik kan nog steeds verschillende beeldverhoudingen bereiken, maar alleen door bij te snijden. Dat is ook wat de camera doet als ik in het menu een andere beeldverhouding instel. Bijsnijden vermindert de resolutie.

Wat is resolutie?

Als we resolutie zeggen in de context van camera’s, bedoelen we ruimtelijke resolutie. Dat is technisch gezien de correcte term, maar het is waarschijnlijk de eerste en laatste keer dat u hem leest.

De cameraresolutie vertelt ons hoeveel details camera’s kunnen bieden. Met andere woorden, het is het vermogen van de beeldvormingsmodaliteit om twee objecten van elkaar te onderscheiden.

De resolutie is afhankelijk van verschillende factoren. Wanneer het opnameoppervlak film is, wordt dit bepaald door:

  • Filmformaat: Het is duidelijk dat een groter formaat meer details met zich meebrengt
  • Graanniveaus: Films met een lagere ISO hebben over het algemeen minder korrel en zorgen dus voor een schoner en gedetailleerder beeld.
  • Lensscherpte: Hoe groot en geruisloos een stukje film ook mag zijn, als de camera een lens van lage kwaliteit gebruikt, zal de cameraresolutie laag blijven.
  • Diffractie: De waarde van het relatieve diafragma (f-stop) beperkt hoe klein de kleinste detaileenheid kan zijn. Het is echter altijd aanwezig, in verschillende mate.

In het tijdperk van digitale sensoren verandert dit enigszins in: ​

  • Pixelafstand. De dichtheid van pixels op een sensor. Geeft ook een redelijk nauwkeurige meting van de pixelgrootte.
  • Sensorgrootte
  • ISO waarde
  • Lensscherpte
  • Diffractie

Daarnaast zijn ook externe omstandigheden van invloed op de helderheid van een beeld.

  • Focus: Als het beeld verkeerd is scherpgesteld, zal het niet zo gedetailleerd zijn als het zou kunnen zijn.
  • Cameratrilling en bewegingsonscherpte: Afhankelijk van de sluitertijd die je kiest, kan er bewegingsonscherpte of zelfs bewegingsonscherpte op de foto verschijnen. Het vermindert de resolutie, vooral bij telefoto-brandpuntsafstanden en een hoog aantal pixels.
  • Sfeervolle vervaging: Als je een onderwerp vanaf een flinke afstand fotografeert, begint de sfeer zelf een negatieve invloed te hebben op de details. Deze impact is het meest merkbaar bij telefoto-opnamen. Mist, regen en andere weersverschijnselen hebben ook een effect.
  • Staat van uitrusting: Je hebt misschien wel de scherpste lens ter wereld, maar als je hem niet schoonhoudt, zal hij niet optimaal presteren. Bovendien heeft zich na plotselinge temperatuurveranderingen de neiging condensatie op de lenzen te vormen. Het resulteert in een wazig beeld.

Pixelhoogte en pixelgrootte

Het is vanzelfsprekend dat kleinere pixels een betere optische kwaliteit van een lens vereisen. Een pixel van 8 μm (micrometer) heeft vier keer de oppervlakte en tweemaal de pixelafstand van een pixel van 4 μm.

Dit betekent dat als de lens net scherp genoeg is om details te leveren voor de 8μm pixels, deze er niet in zal slagen voldoende scherpte te produceren voor de 4μm pixels.

Waar kun je kleine pixels vinden? Op twee plaatsen:

  • Grote sensoren met zeer hoge pixelaantallen. Een Canon 5Ds R heeft een pixelafstand van ongeveer 4 µm. Het is een 51 MP full-frame camera.
  • Kleinere sensoren met normale pixelaantallen. Een iPhone XR had een 12 MP-camera. Maar de sensor is zo klein dat pixels slechts 1,3 µm groot zijn. De pixels zijn dus negen keer kleiner dan de pixels van de 5Ds R.

De Canon 5D (de originele) heeft op zijn beurt een pixelaantal van 12 MP op een volformaat sensor. De pixelafstand is 8 µm. De pixels zijn 36 keer groter dan de pixels op de iPhone!

Kleinere pixels betekenen ook dat er minder licht op een enkele pixel valt. Zowel grote als kleine pixels moeten echter op hetzelfde niveau worden gebracht. Anders zou het beeld bestaande uit kleine pixels een stuk donkerder zijn.

Dit resulteert in meer ruis, omdat wanneer u een afbeelding helderder maakt, u ook de ruis helderder maakt. Bij kleinere pixels is de diffractie ook meer uitgesproken.

Het begint merkbaar effect te krijgen bij lage diafragmaopeningen, soms al bij f/2.8. Uiteraard kun je bij ons camera’s kopen in alle resoluties!

Diffractie begrijpen

Het is moeilijk om diffractie uit te leggen zonder heel wetenschappelijk te worden. Als u een expert bent in de natuurkunde, vergeef mij dan alstublieft mijn vereenvoudiging.

U bent waarschijnlijk bekend met diffractie in water. Wanneer je een barrière plaatst met een klein gaatje in de waterweg, buigt de stroming dichtbij het gat. Hoe kleiner het gat is, hoe meer buiging. Dit gebeurt ook met licht.

Bij kleinere diafragma’s (hogere f-stops) is diffractie schadelijk voor de scherpte en resolutie. Vanwege diffractie is er een zeer meetbare, fysieke limiet aan de resolutie.

Hoe goed uw lens ook is, het is altijd waar. Het wordt gegeven met deze formule: p = (1,22 λA) / 2 Hier is p de kleinste pixel die informatie op pixelniveau van de lens kan ontvangen. λ is de golflengte van binnenkomend licht en A is de f/stop.

Laten we berekenen met de camera van de iPhone XR. We openen het diafragma helemaal tot f/1.8 om de minste hoeveelheid diffractie te krijgen. De golflengte van zichtbaar licht is ongeveer 0,5 µm. p = (1,22 * 0,5 µm * 1,8) / 2 De resulterende p is 1,1 µm.

Wat dit betekent is dat de iPhone XR (met zijn pixelafstand van 1,3 µm) bijna diffractiebeperkt is. Dus zelfs als de lens optisch perfect is, vrij van alle aberraties, is hij op zijn hoogtepunt. Het is niet geschikt voor kleinere pixels.

Neem nog een voorbeeld.

Bij f/16 is de resulterende p 7,3 µm. Dit betekent dat camera’s met een pixelafstand rond deze waarde alleen last hebben van diffractie boven f/16.

De originele 5D met een pixelafstand van 8 µm krijgt dus pas diffractiebeperkt na f/16. Dit komt overeen met mijn ervaringen. Als ik de oude 5D gebruik, kom ik zelfs met f/16 nog weg zonder dat de scherpte afneemt.

Op de 5D MkIII en MkIV lijkt het meer op f/11 en f/9. Kijk eens naar deze illustratie die ik heb gemaakt met de Canon 5D MkIV en de Canon 100mm f/2.8L macrolens. Beide opnames zijn perfect scherp; de verzachting is te wijten aan diffractie.

Hoe beïnvloedt de scherpte van de lens de resolutie? ​

Om diffractie geen bedreiging te laten vormen voor de beeldresolutie, moet je op de meeste camera’s op of onder f/8 blijven. Maar grote diafragmaopeningen kunnen de scherpte ook negatief beïnvloeden, vooral bij goedkopere camera lenzen, maar lenzen presteren over het algemeen niet het beste bij een wijd open opening.

Houd er rekening mee dat ik het hier alleen over scherpte heb en niet over andere aspecten van beeldesthetiek. Scherpte is een belangrijke kwaliteit van een lens, maar niet een doorslaggevende factor, althans voor mij.

Een goede maatstaf voor de scherpte van de lens zijn MTF-grafieken. Ze laten u de resolutie van een lens zien, ongeacht de sensorgrootte en het aantal pixels.

Maar u kunt uw lenzen ook gewoon in het echte leven controleren. Uiteindelijk, als ze scherp genoeg voor je zijn, ben je klaar om te gaan. De bovengrens van de lensscherpte is scherpte op pixelniveau.

Het betekent dat een lens zo scherp is dat hij beeldgegevens tot op elke afzonderlijke pixel kan weergeven, zonder de aangrenzende pixel te beïnvloeden. Dit hangt niet alleen af van de lens, maar ook van de pixelpitch van de camera’s waarop je hem gebruikt.

Mijn 85 mm f/1.8-lens is scherp genoeg om scherpte op pixelniveau te bieden op de 12 MP Canon 5D. Niet zozeer op de 30 MP Canon 5D MkIV, maar daar presteert hij nog steeds behoorlijk. En ik ben sowieso dol op die lens. Dit bewijst ook dat kleinere pixels meer van lenzen vragen.

Houd er rekening mee dat wanneer u beide afbeeldingen op hetzelfde formaat bekijkt (bijvoorbeeld op uw monitor), u geen verschil zult merken. Je ziet het alleen als je ze ingezoomd bekijkt.

Wat veroorzaakt atmosferische onscherpte?

We weten allemaal dat wanneer licht door glas gaat, het breekt. Maar dit is niet alleen de bovennatuurlijke kracht van glas. Licht breekt in elke stof, inclusief lucht. Op korte afstanden merk je er niets van.

Het wordt duidelijk als je onderwerpen op grote afstand fotografeert met een telelens. Kijk eens naar de foto’s in onze portfolio. Ik vele foto’s gemaakt met een 400 mm f/2.8-lens (een beetje overdreven voor deze taak, dat weet ik) bij f/8.

De dichtstbijzijnde gebouwen bevinden zich op 5 km afstand, dus alles is scherp in beeld. Maar merk het verschil op tussen de gebouwen op de voorgrond en de heuvels op de achtergrond. De voorgrond is mooi scherp.

Het is dichtbij genoeg om niet significant te worden beïnvloed door atmosferische onscherpte. De heuvels liggen ruim drie keer verder weg van de camera. Op deze afstand begint het licht te splitsen.

Verschillende golflengten worden verschillend verschoven. Deze verschuiving veroorzaakt onscherpte.

Hoe u de hoogste resolutie kunt bereiken

Nu zal ik niet zeggen dat je de hoogste megapixelcamera moet kopen die je kunt vinden. Megapixels en aantal pixels betekenen, zoals ik al eerder zei, niets zonder de juiste instellingen en techniek om ze te ondersteunen.

Het is belangrijk op te merken dat het vaak niet uw doel is om de absoluut hoogste hoeveelheid details vast te leggen die u theoretisch zou kunnen vastleggen. Fotografie draait niet alleen om scherpte. Het gaat om het overbrengen van een verhaal of gevoel. Of om esthetisch te behagen. Toch zijn er toepassingen waarbij je de hoogste resolutie wilt.

Het kan zijn dat je het later wilt bijsnijden (“digitaal inzoomen”). Grote prints vereisen ook zeer gedetailleerde afbeeldingen. Dus, wat kunt u doen om de hoogste resolutie te bereiken met uw fotografieapparatuur? Ken uw lens. Weet dat het scherpe en zwakke punten zijn.

Onderzoek bij welke openingen hij het beste presteert. Controleer of close-up scherpstelling resulteert in een waziger beeld; dit is vaak een probleem. Controleer de scherpte bij verschillende brandpuntsafstanden over het gehele zoombereik. Ken je camera. Ken de ISO-niveaus die u kunt instellen zonder het beeld al te veel te beïnvloeden. Maak opnamen met de juiste sluitertijd.

Experimenteer met sluitertijden bij alle brandpuntsafstanden

We kennen allemaal de regel van de omgekeerde brandpuntsafstand, maar er is meer aan de hand. Als ik mensen fotografeer, heb ik de neiging om niet langzamer te gaan dan 1/400 seconde, om de beweging te bevriezen. (Tenzij ik een creatief bewegingsonscherpte-effect wil.) Stel het goed in.

Stel deze in op de volledige beeldverhouding en de beste kwaliteit JPG. Of stel hem gewoon in op RAW, zodat je meer keuze hebt bij de nabewerking. Controleer ook de instellingen voor verscherping in de camera. Het biedt niet meer, maar benadrukt het bestaande detail. Te verscherpen kan echter details in een foto beschadigen.

Maak uw camera’s en lens schoon

Zorg ervoor dat er weinig tot geen stof in zit. Als uw lens schimmel heeft, laat deze dan verwijderen. Maak de sensor schoon. Controleer uw filters. Als u filters gebruikt, zorg er dan voor dat deze de beeldkwaliteit niet verslechteren. Sommige goedkopere filters hebben de neiging de scherpte te verminderen.

Nauwkeurig scherpstellen. Oefen autofocus, zorg ervoor dat het zich gedraagt zoals jij dat wilt. Voer indien nodig AF-microaanpassingen uit. Houd rekening met de focusverschuiving in uw lens en stel overeenkomstig scherp.

Als u stabiele onderwerpen op een statief fotografeert, gebruik dan handmatige scherpstelling. Houd rekening met externe omstandigheden. Wazige dagen, die veel beloven voor creatieve fotografie, komen de scherpte niet ten goede.

Houd rekening met diffractie. Controleer de pixelafstand op uw camera en probeer openingen te vermijden die worden beïnvloed door diffractie.

Resolutie en bijsnijden

Een belangrijke reden voor het maken van beelden met hoge details is de mogelijkheid om later bij te snijden. Het geeft je flexibiliteit en creatieve vrijheid. Je kunt je compositie, je hoofdonderwerp, je focuspunt veranderen en iets anders communiceren door bij te snijden.

Houd er rekening mee dat “digitaal zoomen” hetzelfde proces is als bijsnijden, maar dat dit in de camera gebeurt, zonder optie om later uitgesneden delen weer te geven. Ik raad aan de digitale zoom te vermijden.

Snijd in plaats daarvan uw afbeeldingen bij tijdens de nabewerking. Ik hou niet van fotograferen met zoomlenzen. Ik waardeer extra licht boven veelzijdigheid. Daarom draag ik vaak slechts een 24 mm- en een 85 mm-lens mee op reis.

Meestal verander ik van kader door dichterbij te komen met de 24 mm. Het geeft ook een perspectief dat mij beter bevalt. Op de onderstaande foto moest ik echter later bijsnijden. Ik kon niet dichterbij komen.

Eerlijk gezegd vind ik beide versies even mooi, maar de bijgesneden afbeelding vestigt meer aandacht op de jongen en minder op de omgeving. Ik kon dit doen omdat ik voldoende resolutie had.

Pixelvorming voorkomen bij opschaling

Het opschalen of vergroten van kleine afbeeldingen levert zelden de gewenste resultaten op. Adobe Photoshop en andere bewerkingsprogramma’s bieden algoritmen om opgeschaalde foto’s minder korrelig te maken, maar het resultaat is verre van scherp.

De afgelopen jaren zijn de opties echter veel geavanceerder geworden. Dit komt door de opkomst en evolutie van machine learning-algoritmen.

De tool van Photoshop is aanzienlijk verbeterd, maar er zijn webgebaseerde services voor geavanceerde opschaling. Bekijk hoe PiXimperfect werkt en doe hier je voordeel mee!

Houd ook rekening met de voorgaande punten. Een foto die bijna op pixelniveau scherp is, is gemakkelijker op te schalen dan een wazige, zachtere foto. ​

Resolutie en afdrukken

De andere reden voor afbeeldingen met een echt hoge resolutie is afdrukken. Nu bedoel ik niet thuis afdrukken met de printer die u gebruikt voor het afdrukken van documenten.

Ik bedoel professioneel fotoafdrukken, tijdschriften, boeken en posters. Afdrukken werkt op dezelfde manier als digitale beeldverwerking. Printers schilderen kleine puntjes op het papier – die puntjes vormen de kleinste detaileenheid bij het afdrukken.

Digitale pixels kunnen direct worden vertaald naar punten. En net als pixels vertellen stippen je ook niet veel over details. Printdiensten vragen echter om bestanden met specifieke pixelafmetingen.

Dit komt omdat ze ervan uitgaan dat de bestanden die u indient informatie op pixelniveau bevatten en gedetailleerd zijn. Tijdens het printen kom je een nieuwe eenheid tegen: DPI. Dit staat voor dots per inch.

DPI vertelt u hoe dicht de stippen op het papier zijn afgedrukt. Hoe dichter ze zijn, hoe gedetailleerder de afdruk kan zijn. Tijdschriften, boeken en kleinere afdrukken zien er over het algemeen goed uit boven 300 DPI.

Posters en grotere prints worden gemaakt met iets lagere puntdichtheden. Dit komt omdat er vaak niet genoeg resolutie is voor het leveren van 300 DPI.

Afdrukformaat berekenen

Stel dat u een afdrukformaat van 8 x 10 inch wilt. Het is een standaard, middelgroot formaat. Vermenigvuldig gewoon de gewenste DPI (in dit geval 300 DPI) met de lengte van de zijkanten.

Het blijkt dat je voor deze afdruk een afbeelding van 2400 x 3000 pixels moet aanleveren. Als je dat vertaalt naar megapixels, is het niet veel: slechts 7,2 MP. Maak nu een berekening andersom.

Als ik het volledige aantal pixels op mijn 22,1 megapixelcamera gebruik, welk formaat kan ik dan afdrukken met verschillende dichtheden? De afbeeldingen zijn 5760 x 3840. Ze hebben een beeldverhouding van 3:2. ​

Resolutie en digitaal gebruik

Digitale weergave van afbeeldingen vereist niet veel resolutie. De afbeeldingen die je op websites aantreft zijn klein. Op onze site gebruiken we bijvoorbeeld afbeeldingen met een lengte van 700 pixels.

Dat is nog steeds genoeg om te zien wat er op de afbeelding staat. Maar hij is ook klein genoeg om snel te laden. De volledige resolutie van monitoren en tv’s is ook niet veel groter.

De meest populaire schermformaten zijn HD en FullHD, waarbij 4K steeds meer marktaandeel wint. Maar wat zijn dat precies? HD verwijst naar 1280 x 720 of 1366 x 768 pixels. Deze zijn ongeveer 1 megapixel!

FullHD is twee keer zo groot, namelijk 1920 x 1080 pixels. Dat zijn 2 megapixels. 4K is een belangrijke stap, het is vier keer groter dan FullHD, met ongeveer 3840 x 2160. Het is bijna 8 megapixels. Schermen met een hogere resolutie zijn zeldzaam.

Zoek je de hoogste resolutie camera binnen jouw budget?

Bij Vette Foto verkopen wij camera’s met verschillende resoluties. Neem een kijkje in onze uitgebreide webshop en bestel vandaag nog!