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  • 像素越越好?像元的面积越小越好? 像素是:图像最小单元的数量,例如6000*4000,像素数量就是24000000。 像素太少当然图像就看不见了,看不清晰了。但是现在几乎所有手机和相机的像素数都远远符合要求。现在...

    像素越多越好?像元的面积越小越好?

    像素是:图像最小单元的数量,例如6000*4000,像素数量就是24000000

    像素太少当然图像就看不见了,看不清晰了。但是现在几乎所有手机和相机的像素数都远远符合要求。现在限制图像清晰的,通常来说都不是像素的问题,而是镜头和画幅问题。

    拍到的图像的清晰程序是镜头和传感器共同决定的。

    我们常说底大一级压死人,确实全画幅的相机相对贵不少。

    全画幅相机既然面积大,那是不是像素就更多呢?

    我找了淘宝的索尼a6000半画幅和索尼a7m3全画幅来比较一下:

    https://img-blog.csdnimg.cn/2019101021100415.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3R5Zndpbg==,size_16,color_FFFFFF,t_70

    我们看,他们两个一个全画幅,一个半画幅,像素数却是差不多的。

    根据公式:单个像元面积 * 像素数量 = 传感器总面积

    所以可以看出来全画幅和半画幅最大的差别本质在于:单个像元的大小面积不同。

    显然在上面这种情况下,像元面积越大,越贵,拍照效果越好。实际上,色彩也越鲜艳。

    为什么呢?

    因为单个像素的尺寸很小的时候:(小面积pixel的坏处)

    1. 进光量越小,单个像元接受到的信号变弱,信噪比低。
    2. 由于衬底内少数载流子横向扩散导致像素之间的信号会互相干扰。
    3. 传感器cmos上的每个像元上都有一个微透镜增加接受光的能力,当外界光斜着入射时,像元上微透镜之间光信号串扰。
    4. 从波动光学和傅里叶光学理解,光的衍射效应更明显,光斜着入射时,高频光入射引起的信号串扰。

    那是不是像素单元面积越大越好呢,当然不是,如果整个全画幅传感器只有10个像素,够大吧,但是一定啥也看不见。

    所以像元越大越好的前提是像素数量足够用了,满足奈奎斯特采样定理了,或者说能接受的频率成分大于镜头获取到的频率成分了。

    那么有各奇怪的现象,手机厂商为何仍然把像素弄的那么大?比如华为P30Pro的主摄的原始像素是40MP,即4千万像素,但是输出却为1千万像素。

    这就是小的像元的另一个很重要的好处:

    当高像素的照片缩小为低像素的照片的时候,图像的噪声也随着变小,信噪比提高。

    总结小的像元面积的两个好处:

    1. 同样传感器面积下,容易使得像素数量大,则采集高频成分,细节多,奈奎斯特采样定理。
    2. 当高像素的照片缩小为低像素的照片的时候,图像的噪声也随着变小,信噪比提高。

    所以,结论是:

    在保证像素数够用的前提下,像元面积越大越好,画幅越大越好。

    但是画幅也不可能无限大,一方面受限于制作cmos工艺,另一方需要配套对应大的镜头。

    【转载】https://blog.csdn.net/tyfwin/article/details/102490939

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  • 像素越越好?像素点的面积越小越好?为何底大一级压死人? 像素是:图像最小单元的数量,例如6000*4000,像素数量就是24*10^6。 像素太少当然图像就看不见了,看不清晰了。 但是现在几乎所有手机和相机的像素...

    像素越多越好?像素点的面积越小越好?为何底大一级压死人?

     

    像素是:图像最小单元的数量,例如6000*4000,像素数量就是24*10^6。

    像素太少当然图像就看不见了,看不清晰了。

    但是现在几乎所有手机和相机的像素数都远远符合要求。现在限制图像清晰的,通常来说都不是像素的问题,而是镜头和画幅问题。

     

    拍到的图像的清晰程序是镜头和传感器共同决定的。

    这个具体怎么共同决定可以看我另一个博客:

    https://blog.csdn.net/tyfwin/article/details/88903326

     

    我们常说底大一级压死人,确实全画幅的相机相对贵不少。

    全画幅相机既然面积大,那是不是像素就更多呢?

    我找了淘宝的索尼a6000半画幅和索尼a7m3全画幅来比较一下:

     

    我们看,他们两个一个全画幅,一个半画幅,像素数却是差不多的。

    根据公式:单个像元面积 * 像素数量 = 传感器总面积

    所以可以看出来全画幅和半画幅最大的差别本质在于:单个像元的大小面积不同。

    显然在上面这种情况下,像元面积越大,越贵,拍照效果越好。实际上,色彩也越鲜艳。

    为什么呢?

     

    因为单个像素的尺寸很小的时候:(小面积pixel的坏处)

    1. 进光量越小,单个像元接受到的信号变弱,信噪比低
    2. 由于衬底内少数载流子横向扩散导致像素之间的信号会互相干扰。
    3. 传感器cmos上的每个像元上都有一个微透镜增加接受光的能力,当外界光斜着入射时,像元上微透镜之间光信号串扰。
    4. 波动光学和傅里叶光学理解,光的衍射效应更明显,光斜着入射时,高频光入射引起的信号串扰。

     

    那是不是像素单元面积越大越好呢,当然不是,如果整个全画幅传感器只有10个像素,够大吧,但是一定啥也看不见。

    所以像元越大越好的前提是像素数量足够用了,满足奈奎斯特采样定理了,或者说能接受的频率成分大于镜头获取到的频率成分了。

     

    那么有各奇怪的现象,手机厂商为何仍然把像素弄的那么大?比如华为P30Pro的主摄的原始像素是40MP,即4千万像素,但是输出却为1千万像素。

    这就是小的像元的另一个很重要的好处:

    当高像素的照片缩小为低像素的照片的时候,图像的噪声也随着变小,信噪比提高。

     

    总结小的像元面积的两个好处:

    1、同样传感器面积下,容易使得像素数量大,则采集高频成分,细节多,奈奎斯特采样定理。

    2、当高像素的照片缩小为低像素的照片的时候,图像的噪声也随着变小,信噪比提高。

     

    所以,结论是:

    在保证像素数够用的前提下,像元面积越大越好,画幅越大越好。

    但是画幅也不可能无限大,一方面受限于制作cmos工艺,另一方需要配套对应大的镜头。

     

     

    这是我经过各种理解总结的,如果不同想法可留言讨论,转载请注明出处。

     

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  • 也称为图像元素,是作为图像构成的基本单元,单个像素的大小并不固定,跟随屏幕大小和像素数量的关系变化(屏幕越大,像素越低,单个像素越大,反之亦然)。所以在使用像素作为设计单位时,在不同的设备上可能会有...
     

    Android开发中的各种单位的解释


    • Px (Pixel像素) 也称为图像元素,是作为图像构成的基本单元,单个像素的大小并不固定,跟随屏幕大小和像素数量的关系变化(屏幕越大,像素越低,单个像素越大,反之亦然)。所以在使用像素作为设计单位时,在不同的设备上可能会有缩放或拉伸的情况。

    • Resolution(分辨率) 是指屏幕的垂直和水平方向的像素数量,如果分辨率是 1920*1080 ,那就是垂直方向有 1920 个像素,水平方向有 1080 个像素。

    • Dpi(像素密度) 是指屏幕上每英寸(1英寸 = 2.54 厘米)距离中有多少个像素点。如果屏幕为 320*240,屏幕长 2 英寸宽 1.5 英寸,Dpi = 320 / 2 = 240 / 1.5 = 160。

    • Density(密度) 这个是指屏幕上每平方英寸(2.54 ^ 2 平方厘米)中含有的像素点数量。

    • Dip / dp (设备独立像素) 也可以叫做dp,长度单位,同一个单位在不同的设备上有不同的显示效果,具体效果根据设备的密度有关,详细的公式请看下面 。

    计算规则


    我们以一个 4.95 英寸 1920 * 1080 的 nexus5 手机设备为例:

    Dpi :

    1. 计算直角边像素数量: 19202+10802=2202^2(勾股定理)。
    2. 计算 DPI:2202 / 4.95 = 445。
    3. 得到这个设备的 DPI 为 445 (每英寸的距离中有 445 个像素)。

    Density

    上面得到每英寸中有 440 像素,那么 density 为每平方英寸中的像素数量,应该为: 445^2=198025。

    Dip

    1. 先明白一个概念,所有显示到屏幕上的图像都是以 px 为单位。
    2. Dip 是我们开发中使用的长度单位,最后他也需要转换成 px。
    3. 计算这个设备上 1dip 等于多少 px: px = dip x dpi /160 px = 1 x 445 / 160 = 2.78
    4. 通过上面的计算可以看出在此设备上 1dip = 2.78px,那么这是一个真实的故事吗? nonono,其中的关键值 dpi 并不是我们算出来的 445 ,请往下看。

    Android 系统定义的 Dpi


    上面计算的 445Dpi 是在 4.95 英寸下的 1920*1080 手机,那如果是 4.75 分辨率下的呢? 4.55 分辨率下的呢?。。。。可见是很麻烦的,同一个分辨率在不同的屏幕尺寸上 Dpi 也不相同。为了解决这个问题, Android 中内置了几个默认的 Dpi ,在特定的分辨率下自动调用,也可以手动在配置文件中修改。

    | |ldpi|mdpi|hdpi|xhdpi|xxhdpi| |-----| |分辨率|240x320|320x480|480x800|720x1280|1080x1920| |系统dpi|120|160|240|320|480| |基准比例|0.75|1|1.5|2|3|

    这是内置的 Dpi ,啥意思? 在 1920*1080 分辨率的手机上 默认就使用 480 的 dpi ,不管的你的尺寸是多大都是这样,除非厂家手动修改了配置文件,这个我们后面再说。 我们亲自尝试一下:

    <TextView    
      android:id="@+id/tv"   
      android:layout_width="200dp"    
      android:layout_height="100dp"    
      android:text="Hello World!" />
    

    这是一个 textview,高为 200dp 宽为 100dp 。按照我们之前的公式手动计算:

    height = 100 x 445 / 160 = 278.5px
    width  = 200 x 445 / 160 = 556.25px
    

    我们用下列代码获取到控件的实际像素看看是否相同:

    layout = (RelativeLayout)findViewById(R.id.la);
    //要在控件绘制完成后才能获取到相关信息,所以这里要监听绘制状态
    layout.getViewTreeObserver().addOnPreDrawListener(new ViewTreeObserver.OnPreDrawListener()     {    
      public boolean onPreDraw() {        
        Log.d("hehehe", textView.getHeight() + "/" + textView.getWidth());       
        return true;    
      }
    });
    

    输出的结果为:300/600
    内部计算过程为:

    height = 100 x 480 / 160 = 300px
    width  = 200 x 480 / 160 = 600px
    

    其中的 160 是基准值不会变的, 100 和200 是我们设置的 dp ,那么这 480 是从何而来的?说好的 445 呢?
    找到我们手机中的 /system/build.prop 文件,其中有一行是这样:
    ro.sf.lcd_density=480

    这就指定了这个机型使用的dpi是多少,还有一种情况是没有这一行(我在模拟器中发现过),那么应该是根据表格中的分辨率来自动设置。

    我更改这行为:
    ro.sf.lcd_density=320

    再次运行上面的测试代码,输出结果为:200/400
    内部计算过程为:

    height = 100 x 320 / 160 = 200px
    width  = 200 x 320 / 160 = 400px
    

    说到底,因为有dpi这个动态的系数,我们在使用dp的时候才能兼容不同分辨率的设备。

    到这里,应该都明白了 dpi 的由来,以及系统 dpi 跟物理 dpi 并不一定相同。在系统中使用的全部都是系统 dpi,没有使用物理 dpi,也获取不到物理 dpi。物理 dpi 主要用于厂家对于手机的参数描述(也可以看做 ppi )!

    然后。。表格中还有一个东西叫做基准比例,这个其实就是计算 dp -> px 中重要的系数,以 160 为基准,其他的除以 160 得到比例,我们这样看:

    height = 100 x 480 / 160 = 300px
    width  = 200 x 480 / 160 = 600px
    

    其中的480/160其实就是在求基准比例,这里得到3。如果在熟悉上表的情况下看到机型的分辨率,在设置dp的时候可以直接心算出相对应的px,心算过程如下:

    分辨率:1080x1920 -> 系统 DPI:480 -> 基准比例:480 / 160 = 3 -> 对应px:100 x 3 = 300
    分辨率:720x1280 -> 系统 DPI:320 -> 基准比例:320 / 160 = 2 -> 对应px:100 x 2 = 200
    分辨率:480x800 -> 系统 DPI:240 -> 基准比例:240 / 160 = 1.5 -> 对应px:100 x 1.5 = 150
    分辨率:320x480 -> 系统 DPI:160 -> 基准比例:160 / 160 = 1 -> 对应px:100 x 1 = 100
    分辨率:240x320 -> 系统 DPI:120 -> 基准比例:120 / 160 = 0.75 -> 对应px:100 x 0.75 = 75
    ...................

    总结:

    1. dpi(每英寸像素数)是有预设值的!120-160-240-320-480。对应不同的分辨率。

    **2. 基准比例 = dpi(每英寸像素数) / 160 **

    **3. px = dp x 基准比例 **

    从代码中获取相关数值


    我们主要使用的类是:DisplayMetrics

    以下为官方api说明
    A structure describing general information about a display, such as its size, density, and font scaling.
    To access the DisplayMetrics members, initialize an object like this:

    DisplayMetrics metrics = newDisplayMetrics();
    getWindowManager().getDefaultDisplay().getMetrics(metrics);

    这是一个获取屏幕信息的类,比如大小,密度等。以及初始化的方法。

    实际运用如下:

    DisplayMetrics dm = new DisplayMetrics();
    getWindowManager().getDefaultDisplay().getMetrics(dm);
    //通常我们在使用DisplayMetrics时,都是直接获取内部变量来使用。所以下面直接列出各个内部变量。
    
    dm.ydpi;     //得到物理屏幕上 Y 轴方向每英寸的像素
    dm.xdpi;     //得到物理屏幕上 X 轴方向每英寸的像素 
                 //ps:  其实这两个大多数情况下都是相同的
                 //你能想象上面像素密度大很清晰 下面密度小跟马赛克一样吗 233333
    
    dm.density;           //获取当前设备的基准比例
    dm.densityDpi;        //获取系统dpi,随着 build.prop 文件中的代码而改变。
    
    dm.widthPixels;       //获取屏幕宽度的像素数量
    
    //获取屏幕高度的像素数量!
    //注意 - 因为这里会自动减去32dp的像素数量,根据分辨率不同的设备,减去的像素数量也不同,但是可以根据公式推算完整(px = dp x 基准比例)。
    /*为啥不用dm.densityDpi / 160 得到基准比例?
      因为那个会随着build.prop文件代码变更而更改,算出来的不一定准确*/
    dm.heightPixels + 32 * dm.ydpi / 160;


    作者:希灵丶
    链接:http://www.jianshu.com/p/cd66b7e01d4a
    來源:简书
    著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。
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    换了台2080ti的主机,重装深度学习环境,从摄像头读取视频,发现分辨率越高,视频的帧率越低,480p的帧率30fps,720p的帧率15fps,1080p的帧率10fps.
    猜测是显卡或主板相关配置更改了摄像头的默认编码方式.只需加上第一行即可:

    cap.set(6,cv2.VideoWriter.fourcc('M','J','P','G')
    cap.set(3,480)
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