O avanço contínuo da tecnologia de câmeras digitais pode ser bastante confuso porque novos termos são constantemente introduzidos. Este tutorial visa esclarecer parte desta confusão sobre pixels digitais — particularmente para aqueles que estão considerando ou acabaram de comprar sua primeira câmera digital. Conceitos como tamanho do sensor, megapixels, dithering e tamanho de impressão são discutidos.
Toda imagem digital consiste de um descritor fundamental de pequena escala: O PIXEL, inventado combinando as palavras "PICture ELement". Assim como obras de arte pontilhistas usam uma série de manchas de tinta, milhões de pixels também podem se combinar para criar uma imagem detalhada e aparentemente contínua.
| Selecionar Visualização: | Pontilhismo (Manchas de Tinta) | Pixels |
Cada pixel contém uma série de números que descrevem sua cor ou intensidade. A precisão com que um pixel pode especificar cor é chamada de profundidade de bits ou cor. Quanto mais pixels sua imagem contém, mais detalhes ela tem a capacidade de descrever (embora mais pixels sozinhos não necessariamente resultem em mais detalhes; mais sobre isso depois).
Como um pixel é apenas uma unidade de informação, ele é inútil para descrever impressões do mundo real — a menos que você também especifique seu tamanho. Os termos pixels por polegada (PPI) e pontos por polegada (DPI) foram ambos introduzidos para relacionar esta unidade teórica de pixel à resolução visual do mundo real. Estes termos são frequentemente trocados imprecisamente — enganando o usuário sobre a resolução máxima de impressão de um dispositivo (particularmente com impressoras jato de tinta).
"Pixels por polegada" (PPI) é o mais direto dos dois termos. Descreve exatamente isso: quantos pixels uma imagem contém por polegada de distância (horizontal ou vertical). PPI também é universal porque descreve resolução de forma que não varia de dispositivo para dispositivo.
"Pontos por polegada" (DPI) pode parecer enganosamente simples no início, mas a complicação surge porque múltiplos pontos são frequentemente necessários para criar um único pixel — e isso varia de dispositivo para dispositivo. Em outras palavras, um DPI dado nem sempre leva à mesma resolução. Usar múltiplos pontos para criar cada pixel é um processo chamado "dithering".
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Impressoras usam dithering para criar a aparência de mais cores do que realmente têm. Porém, este truque vem à custa da resolução, já que dithering requer que cada pixel seja criado a partir de um padrão ainda menor de pontos. Como resultado, imagens requererão mais DPI que PPI para representar o mesmo nível de detalhe.
No exemplo acima, note como a versão com dithering consegue criar a aparência de 128 cores de pixel — mesmo tendo muito menos cores de ponto (apenas 24). Porém, este resultado só é possível porque cada ponto na imagem com dithering é muito menor que os pixels.
O padrão para impressões em laboratório fotográfico é cerca de 300 PPI, mas impressoras jato de tinta requerem várias vezes este número de DPI (dependendo do número de cores de tinta) para qualidade fotográfica. A resolução requerida também depende da aplicação; impressões em revistas e jornais podem se safar com muito menos que 300 PPI.
Porém, quanto mais você tenta ampliar uma dada imagem, menor seu PPI se tornará...
Um "megapixel" é simplesmente um milhão de pixels. Se você requer uma certa resolução de detalhe (PPI), então há um tamanho máximo de impressão que você pode alcançar para um dado número de megapixels. O gráfico a seguir dá os tamanhos máximos de impressão para vários megapixels comuns de câmera.
| # de Megapixels | Tamanho Máximo de Impressão 3:2 | |
|---|---|---|
| a 300 PPI: | a 200 PPI: | |
| 2 | 5,8" x 3,8" | 8,7" x 5,8" |
| 3 | 7,1" x 4,7" | 10,6" x 7,1" |
| 4 | 8,2" x 5,4" | 12,2" x 8,2" |
| 5 | 9,1" x 6,1" | 13,7" x 9,1" |
| 6 | 10,0" x 6,7" | 15,0" x 10,0" |
| 8 | 11,5" x 7,7" | 17,3" x 11,5" |
| 12 | 14,1" x 9,4" | 21,2" x 14,1" |
| 16 | 16,3" x 10,9" | 24,5" x 16,3" |
| 22 | 19,1" x 12,8" | 28,7" x 19,1" |
Note como uma câmera de 2 megapixels não consegue nem fazer uma impressão padrão 10x15 cm a 300 PPI, enquanto requer 16 megapixels para fazer uma foto de 40x25 cm. Isso pode ser desanimador, mas não desespere! Muitos ficarão satisfeitos com a nitidez fornecida por 200 PPI, embora um PPI ainda menor possa bastar se a distância de visualização for grande (veja "Ampliação Digital de Fotos"). Por exemplo, a maioria dos pôsteres de parede são frequentemente impressos a menos de 200 PPI, já que assume-se que você não os inspecionará a 15 cm de distância.
Os cálculos de tamanho de impressão acima assumiram que a proporção de aspecto da câmera, ou razão entre a maior e a menor dimensão, é o padrão 3:2 usado para câmeras de 35 mm. Na verdade, a maioria das câmeras compactas, monitores e telas de TV têm proporção 4:3, enquanto a maioria das DSLR digitais são 3:2. Muitos outros tipos existem: alguns equipamentos de filme high-end usam imagem quadrada 1:1, e filmes em DVD são 16:9 alongado.
Isso significa que se sua câmera usa proporção 4:3, mas você precisa de uma impressão 10x15 cm (3:2), então alguns dos seus megapixels serão desperdiçados (11%). Isso deve ser considerado se sua câmera tem proporção diferente das dimensões de impressão desejadas.
Os próprios pixels também podem ter sua própria proporção de aspecto, embora isso seja menos comum. Certos padrões de vídeo e câmeras Nikon anteriores têm pixels com dimensões enviesadas.
Mesmo que duas câmeras tenham o mesmo número de pixels, não significa necessariamente que o tamanho de seus pixels também seja igual. O principal fator diferenciador entre uma DSLR digital mais cara e uma câmera compacta é que a primeira tem uma área de sensor digital muito maior. Isso significa que se tanto uma DSLR quanto uma compacta têm o mesmo número de pixels, o tamanho de cada pixel na DSLR será muito maior.
Sensor de Câmera Compacta
Sensor de Câmera DSLR
Por que se importar com o tamanho dos pixels? Um pixel maior tem mais área de captação de luz, o que significa que o sinal de luz é mais forte em um dado intervalo de tempo.
Isso geralmente resulta em uma razão sinal-ruído (SNR) melhorada, que cria uma imagem mais suave e detalhada. Além disso, a gama dinâmica das imagens (gama de claro a escuro que a câmera pode capturar sem ficar nem preto nem estourar realces) também aumenta com pixels maiores. Isso ocorre porque cada poço de pixel pode conter mais fótons antes de encher e ficar completamente branco.
O diagrama abaixo ilustra o tamanho relativo de vários tamanhos padrão de sensor no mercado hoje. A maioria das DSLR digitais tem fator de corte de 1,5x ou 1,6x (comparado a filme 35 mm), embora alguns modelos high-end tenham sensor digital com a mesma área do 35 mm. Rótulos de tamanho de sensor dados em polegadas não refletem o tamanho diagonal real, mas refletem o diâmetro aproximado do "círculo de imagem" (não totalmente utilizado). Mesmo assim, este número está nas especificações da maioria das câmeras compactas.
Por que não usar o maior sensor possível? A principal desvantagem de ter sensor maior é que eles são muito mais caros, então nem sempre são benéficos.
Outros fatores estão fora do escopo deste tutorial, porém mais pode ser lido sobre: sensores maiores requerem aberturas menores para alcançar a mesma profundidade de campo, porém são também menos suscetíveis a difração em uma dada abertura.
Isso significa que é ruim espremer mais pixels na mesma área de sensor? Isso geralmente produz mais ruído, mas apenas quando visualizado a 100% no monitor do computador. Em uma impressão real, o ruído do modelo de maior megapixel será muito mais finamente espaçado — mesmo parecendo mais ruidoso na tela (veja "Ruído de Imagem: Frequência e Magnitude"). Esta vantagem geralmente compensa qualquer aumento de ruído ao ir para modelo de maior megapixel (com algumas exceções).
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