Megapixels: Wat zijn dat en hoeveel heb je er nodig?

Het is onmogelijk om over camerawinkels te lezen zonder de termen 'pixels' en 'megapixels' tegen te komen. Tegenwoordig hebben de meeste camera's 20 megapixels (MP) of meer, en er zijn zelfs gigantische camera's die wel 100 megapixels halen. Ik herinner me nog goed dat ik als tiener camerawinkels binnenliep en high-end modellen zag met slechts 2 megapixels; misschien heeft iedereen over vijftig jaar wel 600 megapixels. Dus, wat is een pixel precies, en hoeveel heb je er eigenlijk nodig?

Wat zijn pixels (en megapixels)?

Een pixel is simpelweg de kleinste zichtbare eenheid waaruit een digitale afbeelding is opgebouwd. Met andere woorden, een digitale afbeelding bestaat uit miljoenen kleine gekleurde vierkantjes, en elk van deze vierkantjes is een enkele pixel.

Een camerasensor bevat ook wel pixels. In deze context verwijst een pixel naar het aantal lichtgevoelige gebieden (fotosites) op de sensor. Fotosites zijn de afzonderlijke detectiegebieden die licht opvangen, dat vervolgens door software wordt omgezet in pixels.

Pixels zijn ook de eenheden die worden gebruikt om de resolutie van een camera te beschrijven. De Fuji X-T4 camera produceert bijvoorbeeld een afbeelding met een resolutie van 6240 x 4160 pixels, wat betekent dat de afbeelding 6240 pixels lang en 4160 pixels breed is. Dit geeft een totaal van 25,958,400 pixels. Omdat dit getal vrij groot en lastig te hanteren is, is het beter om megapixels te gebruiken . Eén megapixel is simpelweg één miljoen pixels. De X-T4 camera heeft dus een resolutie van ongeveer 26 megapixels.

Totaal aantal pixels versus effectieve pixels

Het totale en effectieve aantal pixels behoren tot de belangrijkste specificaties om te begrijpen bij de keuze van een camera. Stel, je vrienden hebben je verjaardagsfeestje afgezegd. Wat is dan de beste oplossing? De cameraspecificaties bekijken op de website van B&H natuurlijk! Alleen al de wetenschap dat de Canon R5 DCI 8K-video opneemt met een bitrate tot 1300 Mb/s is genoeg om je het gevoel te geven dat je helemaal geen verjaardag nodig hebt.

Maar als je goed kijkt, zie je misschien iets dat je rustige avond kan verstoren. Bijna elke camera geeft twee verschillende megapixelwaarden weer: het werkelijke (of totale) aantal megapixels en het effectieve aantal megapixels . Wat is nu precies het verschil tussen deze twee waarden?

De belangrijkste waarde voor fotografen is het effectieve aantal megapixels . Dit is het aantal megapixels dat zichtbaar is in uw afbeelding op volledige grootte wanneer deze wordt geopend in een RAW-bewerkingsprogramma of wanneer u een JPEG-bestand exporteert op de maximale grootte.

De Panasonic G9-camera heeft bijvoorbeeld een opgegeven effectieve resolutie van 20.3 megapixels. Maar hoe zit het met de werkelijke 21.8 megapixels van de G9? Zou je die verborgen pixels voor de lage prijs van $ 329.95 kunnen ontgrendelen om een ​​hogere resolutie te krijgen? Helaas niet. Die pixels bevinden zich namelijk aan de rand van de sensor, buiten het beeldopnamegebied. Waarom zitten er extra pixels aan de rand van de sensor? Daar zijn twee belangrijke redenen voor.

1. De eerste reden: inzicht in hoe kleursensoren werken

De eerste reden ligt in de aard van kleursensoren. De Bayer-sensor, die in bijna alle digitale kleurencamera's wordt gebruikt, is daar een perfect voorbeeld van. Deze sensor maakt gebruik van afzonderlijke fotovoltaïsche cellen om rood, groen en blauw licht op te vangen:

Als je in RAW-formaat fotografeert (wat aanbevolen is), combineert je RAW-bewerkingssoftware deze gegevens via een proces genaamd demosaicing om de afbeelding te produceren die je ziet wanneer je het RAW-bestand opent. Als je in JPEG-formaat fotografeert, voert de camera dit proces uit.

Als het aantal fotonische cellen echter beperkt zou blijven tot het gewenste uiteindelijke aantal pixels, zouden de randen niet genoeg cellen hebben om kleurinformatie nauwkeurig vast te leggen. Dit illustreert bijvoorbeeld wat er gebeurt wanneer men probeert kleurwaarden te berekenen met alleen de randpixels:

In het voorbeeld rechts zijn er 16 gekleurde fotocellen (4x4). Normaal gesproken wordt de waarde van elke pixel berekend met behulp van vier fotocellen. Aan het einde van de rij zijn er echter slechts twee fotocellen beschikbaar voor de vierde pixel in die rij. Om een ​​raster van 4x4 pixels in de uiteindelijke afbeelding te verkrijgen, is daarom eigenlijk een raster van 5x5 fotocellen nodig om ervoor te zorgen dat elke pixel van 4x4 volledige kleurinformatie heeft. (Ik heb dit proces enigszins vereenvoudigd. In werkelijkheid gebruikt de kleurdecoderingsfase meestal een beter algoritme dan het algoritme dat ik zojuist heb beschreven.)

2. De tweede reden: Ongewenst stroomuitvalniveau en een zwak signaal.

Deze extra pixels aan de randen zijn echter niet voldoende om alle extra pixels te verklaren. De meeste camera's hebben namelijk pixels die volledig van licht zijn afgesloten! Je kunt ze zien als pixels die zwart zijn geverfd. Dit zijn de zogenaamde optisch zwarte pixels . Waarom zouden er pixels op een camerasensor zitten die helemaal geen licht kunnen waarnemen?

Helaas genereert de camerasensor, zelfs in volledige duisternis, nog steeds een signaal ( het zogenaamde donkersignaal ) dat iets anders dan puur zwart weergeeft. Dit is ongewenst; je wilt immers dat zwart ook als zwart wordt geregistreerd.

Dit kan gedeeltelijk worden gecompenseerd door deze zwarte pixels visueel te gebruiken. Door het signaal van deze pixels te lezen, kan de camera de correctie op het gehele beeld toepassen .

Deze correctie is doorgaans gebaseerd op een temperatuurmodel, dat wordt geschat aan de hand van het aantal zwarte pixels. In de praktijk geldt : hoe warmer de camerasensor, hoe meer ongewenst signaal (ruis) deze produceert, en de camera compenseert dit door meer pixels toe te voegen.

Een vergelijkbare techniek wordt gebruikt bij ruisonderdrukking voor lange belichtingstijden, waarbij een donker frame wordt vastgelegd , handmatig of door de camera, om ruis te verminderen. Helaas zijn niet alle soorten ruis van zwarte pixels (zelfs niet van hete pixels) optisch voorspelbaar, waardoor het aftrekken van een donker frame nog steeds nuttig is bij lange belichtingstijden.

Hoeveel megapixels heb je nou echt nodig?

Nu we de ingewikkelde en complexe details van pixels hebben behandeld, is het tijd voor de interessante vraag: hoeveel megapixels heb je nodig? Het antwoord is minstens 100 megapixels; alles minder zou het universum kunnen doen exploderen.

Oké, even zonder grappen, hoeveel megapixels zijn nu echt genoeg? Moet je een camera van 45 megapixels kopen in plaats van een van 24 megapixels? Deze vragen kunnen beantwoord worden door twee dingen in overweging te nemen: wat is het uiteindelijke medium waarop je de foto's wilt opslaan, en hoeveel moet je bijsnijden? Laten we deze twee aspecten eens nader bekijken.

1. Wat is uw eindresultaat?

Als je je afbeeldingen voornamelijk online weergeeft, heb je helemaal geen hoog aantal megapixels nodig. Een 4K-scherm kan bijvoorbeeld volledig worden weergegeven met 8.3 megapixels. Een 8K-scherm daarentegen vereist 33.2 megapixels. Slechts weinig mensen bezitten zulke hoge resolutieschermen, maar ze worden steeds gangbaarder. Houd dus rekening met de 33 megapixels als je 8K-achtergronden voor je bureaublad wilt maken, en bedenk ook hoe de sensorgrootte de uiteindelijke kwaliteit beïnvloedt.

Afdrukken is een andere geweldige manier om je werk te presenteren, en daarvoor is doorgaans een hoger aantal megapixels nodig, vooral bij grote printformaten. Voor weergave van dichtbij raden de meeste experts aan om af te drukken met 300 pixels per inch (ppi). Wat betekent dat? Het betekent dat elke inch van je afdruk 300 pixels moet bevatten. Dit is geen absolute regel; met 270 ppi ziet je afdruk er ook prima uit. Dus, hoeveel megapixels heb je nodig om af te drukken? Bekijk deze tabel met een aantal veelvoorkomende grote printformaten:

Afmetingen van de afdruk (inches)	Resolutie van 300 pixels per inch	Megapixels met een resolutie van 300 pixels per inch.	Resolutie van 250 pixels per inch	Megapixels met een resolutie van 250 pixels per inch.
8 X 10	2400 X 3000	7.2 MP	2000 X 2500	5.0 MP
12 X 18	3600 X 5400	19.4 MP	3000 X 4500	13.5 MP
16 X 24	4800 X 7200	34.6 MP	4000 X 6000	24.0 MP
24 X 36	7200 X 10,800	77.8	6000 X 9000	54 MP
32 X 48	9600 X 14,400	138.2 MP	8000 X 12000	96 MP

Zoals je ziet, wordt het aantal megapixels dat je nodig hebt enorm naarmate de afdrukgrootte toeneemt. Betekent dit dat iedereen die grote afdrukken wil maken meteen een Fuji GFX 100S camera moet kopen, zonder rekening te houden met de nadelen van overmatige focus op apparatuur? Niet helemaal. Het aantal megapixels dat je nodig hebt, hangt ook af van je gebruikelijke kijkafstand, en het betekent niet per se dat je een fortuin hoeft uit te geven; je kunt al met een beperkt budget beginnen met fotograferen.

Het menselijk zicht zorgt ervoor dat afdrukken met een lage resolutie perfect scherp lijken wanneer ze van een grotere afstand worden bekeken. Concreet: als je op een bepaalde afstand ongeveer 300 PPI nodig hebt, zal het verdubbelen van die afstand de benodigde resolutie verlagen tot 150 PPI. Het verplaatsen van de afbeelding naar een tweevoudige afstand zal het benodigde aantal megapixels met vier delen.

Omdat grotere afdrukken meestal niet van zo dichtbij worden bekeken, heb ik een realistischere tabel met pixelvereisten gemaakt:

Afmetingen van de afdruk (inches)	PPI	Precisie	Megapixels
8 X 10	300	2400 X 3000	7.2 MP
12 X 18	260	3120 X 4680	14.6 MP
16 X 24	220	3520 X 5280	18.6 MP
24 X 36	200	4800 X 7200	34.6 MP
32 X 48	180	5760 X 8640	50 MP

Deze tabel is gebaseerd op mijn persoonlijke voorkeuren en mijn ideeën over waar ik prints van verschillende formaten in mijn huis zou ophangen. Met andere woorden, het is een zeer wetenschappelijke en onomstotelijke tabel, ver verwijderd van elke obsessie met apparatuur. (Nou ja, het is in ieder geval een goed uitgangspunt.)

De benodigde resolutie hangt ook af van het printmedium en het onderwerp. Een afbeelding met veel fijne details , zoals veren, zal er slechter uitzien als die details onscherp zijn in vergelijking met een afbeelding van een gezicht met dezelfde resolutie.

Op basis van deze overwegingen raad ik het volgende aan: Als u de voorkeur geeft aan afdrukken van maximaal 16 x 24 inch, volstaat vrijwel elke moderne sensor (aangezien camera's tegenwoordig meestal minimaal 20 MP hebben). Dit betekent dat elke moderne Micro Four Thirds-camera, een camera met een APS-C-sensor of een full-frame camera met een lage resolutie geschikt is.

Zelfs als de resolutie voor een bepaalde afdruk bij de gewenste PPI iets te laag is, kunt u softwarematige methoden gebruiken die geavanceerde opschaling uitvoeren. Sommige camera's, zoals de Panasonic GH6, hebben ook "pixel-shift"- of hoge-resolutiemodi die geschikt zijn voor bepaalde doeleinden en een grotere nauwkeurigheid bieden. Mijn Panasonic G9-camera heeft bijvoorbeeld een "pixel-shift"-modus die een 80MP RAW-afbeelding produceert, wat prima werkt zolang alles in het beeld perfect stilstaat.

Aan de andere kant, als je foto's van 24x36 inch of groter wilt afdrukken, heb je meer mogelijkheden met een full-frame sensor met hoge resolutie, zoals die in de Nikon Z7 , Canon R5 of Sony A1 camera's. Zelfs full-frame camera's met een nog hogere resolutie, zoals de 61MP Sony a7R IVA, zijn een uitstekende keuze voor wie grote afdrukken wil maken.

En als geen van deze opties voldoende is, is de Fuji GFX 100S een fantastische camera.

2. Welke snit heb je nodig?

Een tweede aandachtspunt is bijsnijden, wat in sommige gevallen onvermijdelijk is. Als natuurfotograaf moet ik bijvoorbeeld vaak bijsnijden, omdat het niet makkelijk is om alle diersoorten van dichtbij te fotograferen. Bijsnijden is ook gebruikelijk bij macrofotografie, waar de grootte van het onderwerp in de afbeelding vaak wordt beperkt door de maximale vergroting van de macrolens.

Daarom raad ik fotografen die veel moeten bijsnijden aan om te kiezen voor camera's met een hogere resolutie, zoals de Canon R5, in plaats van camera's met een lagere resolutie, zoals de Canon R6. Kijkend naar de bovenstaande afdrukgrafiek, biedt de 45-megapixelresolutie van de Canon R5 aanzienlijk meer afdrukmogelijkheden. Zelfs na een bijsnijding van 1.5x levert de 45-megapixelresolutie van de Canon R5 nog steeds ongeveer 20 megapixels op, terwijl de 20-megapixelresolutie van de Canon R6 ongeveer 8.9 megapixels zal zijn.

Als alternatief kun je, als je een voldoende lange lens gebruikt, "bijsnijden" met een camera met een cropsensor, zoals een Micro Four Thirds of APS-C. De meeste van deze camera's hebben een maximale resolutie van ongeveer 16 of 24 megapixels, maar dankzij de cropfactor kun je uiteindelijk aanzienlijk meer pixels op een onderwerp in de verte vastleggen dan met een typische full-frame camera.

Een laatste reden om een ​​camera met een hoger aantal megapixels te kopen, is dat we niet kunnen ontkennen dat pixel-peeking een zeer ontspannende bezigheid is. Die extra pixels kunnen onverwacht visueel genot en therapeutische voordelen bieden.

Conclusie

De pixel is de bouwsteen van een afbeelding, en over het algemeen geldt: hoe meer pixels, hoe beter. Maar heb je echt het maximale aantal nodig? Gelukkig hebben fotografen tegenwoordig het geluk dat moderne camera's genoeg pixels hebben om in vrijwel elke situatie uit de voeten te kunnen. Voor zeer grote afdrukken en bijsnijden is een hoger aantal pixels zeker de moeite waard, dus camera's met 40 tot 60 megapixels kunnen erg handig zijn. Maar zelfs een camera met 20 megapixels kan al zeer grote en prachtige afdrukken produceren, en een lager aantal pixels hoeft je er niet van te weerhouden om uitstekende resultaten te behalen. Ik ben benieuwd naar jullie reacties over de vraag of 100 megapixels het optimale niveau is voor fotografie!