Velikost fotografií a jejich kvalita

Velikost fotografií a jejich kvalita jsou dobrá témata pro nejednu diskuzi. Taková diskuze se vleče klidně dlouhé hodiny. Minimálně v mém okolí se o velikosti fotografií, resp. počtu megapixelů, často mluví. S rostoucím počtem megapixelů roste samozřejmě velikost fotografií a jak slýchávám, tak i kvalita fotografií.

Je tomu ale vážně opravdu tak? Musíte pro větší kvalitu fotografovat do datového formátu RAW, nebo stačí obrazový formát JPEG? Je třeba vždy fotit na největší kvalitu, resp. nejvyšší rozlišení? Není možné k tomu všemu přistupovat trochu jinak? O tom všem v dnešním článku.

Velikost fotografií

Nedělám to příliš často, ale pro lepší pochopení některých souvislostí, se nyní trochu rozepíši. Připravte se proto na trochu delší a pro někoho nudnější povídání.

Pojmem velikost fotografií teď výjimečně nemyslím velikost fotografií na papíře. Myslím tím počet obrazových bodů, resp. pixelů (viz Wikipedie). Od zrodu digitální fotografie totiž velikost fotografií roste. Vše to začalo před léty na pár megapixelech. Dnes se u experimentálních fotoaparátů fotí v řádech jednotek gigapixelů! Ano, čtete správně. Netradiční fotoaparáty jako projekt AWARE Gigapixel Imaging, dokážou fotografovat v rozlišení 2,94 Gpx.

Počet obrazových bodů senzoru = počet pixelů. Tento počet souvisí s rozlišením fotografií, resp. s jejich velikostí. Nicméně vyšší velikost fotografií ≠ vyšší kvalita fotografií!

Megapixelová válka

Slyšeli jste někdy pojem megapixelová válka? Tato válka začala s příchodem digitálních fotoaparátů. Jedná se o trochu bláznivou honbu za pixely. Výrobci digitální fotografické techniky se v této „válce“ předhánějí, kdo vyrobí snímací senzor s co možná největším počtem megapixelů. Tato snaha vlastnit „super-senzor“ přinesla dobré, ale i špatné věci.

Zpět k velikosti fotografií

Jak je to tedy s těmi megapixely? Je to vcelku jednoduché. Věc se má ve zkratce asi tak, že se bez určitého počtu pixelů neobejdete, nicméně všeho moc škodí. Nyní vysvětlím proč.

Minulost

Vraťme se do dob prvních digitálních fotoaparátů s klasickými full-frame senzory. Velikost fotografií, resp. rozlišení, se u profesionálních zrcadlovek pohybovalo kolem 4 Mpx. Řekněme, že v té době byl ještě tzv. hon za megapixely dobrým počinem. Postupem času však docházelo k jedné věci. Počet megapixelů sice rostl, ale velikost senzoru zůstávala stejná. Z toho plyne, že se součástky musely najednou radikálně zmenšit a přiblížit, aby se na senzor vešly. Jenže se stále menší velikostí těchto součástek (a též mezer mezi nimi) přichází řada problémů. Kromě schopnosti zachytit scénu kvalitně, dochází také k rušení v elektrickém obvodu, které se v obraze projeví jako digitální šum. I samotný světelný foton může za jistých okolností dopadnout na vedlejší „pixel“, resp. část snímacího senzoru. Díky tomu má např. tento jeden pixel trochu jinou barvu či světelnost. No jo, jenže takových fotonů může být samozřejmě mnohem více jak jeden. Problém je tak hned na světě.

Přítomnost

Nyní zpět do přítomnosti (srpen 2017). Všimněte si, že profesionální fotoaparáty většiny výrobců digitálních fotoaparátů používají senzory s rozlišením mezi 20 až 35 Mpx. Stále se nyní bavím o senzorech o velikosti kinofilmového políčka. Proč myslíte, že tomu tak je? Při stávajících výrobních postupech jde totiž o optimální rozlišení senzorů, protože:

• čip fotoaparátu dokáže toto rozlišení dostatečně rychle zpracovat,
• moderní počítače se při dalším zpracovávání tolik „nezapotí“,
• dnešní objektivy dokážou toto rozlišení obstojně zobrazit – přenést na senzor,
• rušení vlivem velikosti a blízkosti součástek na senzoru dosahuje dobrých hodnot. Tedy takových hodnot, kdy není obraz rušením přílišně degradován.

A teď si představte takový obrazový senzor v mobilu. Ty nejmenší jsou veliké cca 5 × 4 mm. K tomu připočtěte rozlišení 30 Mpx a plastovou optiku. Výsledek? Mobil sice pořídí fotografii o velikosti 30 Mpx, ale při srovnání s fotografií z full-frame fotoaparátu je kvalita snímku z mobilu nesrovnatelně horší. Nicméně, než se dostanu k tomu, proč to tak je a co se s tím dá dělat, musím vysvětlit ještě několik věcí.

Velikost fotografií – rozlišení

Proč je tedy velikost fotografií, resp. rozlišení v megapixelech, tak často diskutovaný pojem? Příčinu hledejme v marketingu jednotlivých společností. 20 Mpx na senzoru je přeci více než 14 Mpx a to je zase více než 10 Mpx. Takže 20 Mpx senzor je automaticky lepší, no ne?

Popravdě? 20 Mpx a více je u (bez)zrcadlovek pro většinu lidí zbytečnost. U mobilu bych se za jistých okolností nebál ani větších rozlišení. O tom ale více dále v textu.

Každopádně, teď vidím ten rozčilený zástup lidí, který říká: „Co to tady ten rádoby fotograf plácá za hovadiny?! To je zase blábol!“ Abych své tvrzení trochu objasnil, vezmu to nyní z trochu jiného úhlu pohledu.

Velikost fotografií na papíře

Velikost fotografií na papíře souvisí s pojmem DPI (viz Wikipedia). Jedná se o údaj určující, kolik bodů se vejde do délky jednoho palce (2,54 cm). Když problematiku kolem velikosti fotografií, rozlišení a pixelů zjednoduším a shrnu, dostanu přibližně toto:

• 300 DPI se považuje za dostatečně vhodné pro kvalitní tisk,
• 150 DPI je takové to rozumné minimum pro ještě dobrou fotografii,
• nicméně i 100 DPI a méně v některých případech stačí.

Nyní se hypoteticky snažím vytisknout velmi kvalitní fotografii o velikosti A4. Při 300 DPI potřebuji rozlišení senzoru alespoň cca 9 Mpx. Jak jsem k tomuto číslu dospěl? Inu…, velikost čtvrtky papíru A4 je dle tabulek 210 × 297 mm. Převedu-li tyto hodnoty na palce, dostanu výsledek přibližně 8,27 × 11,69 in. Tyto hodnoty poté stačí vynásobit hodnotou DPI (tedy 300). Výsledkem je přibližně 2481 × 3507 bodů (tedy pixelů). Pokud tato čísla vynásobím, dostanu se na hodnotu necelých 9 Mpx.

Nedělám si iluze o tom, že každý čtenář a fotograf si nechává své snímky hned tisknout. Nejspíše většina z vás publikuje své snímky na různé sociální sítě. Malý odstavec na téma velikost fotografií na sociálních sítích najdete na konci tohoto článku nad nadpisem Osobní zkušenost.

Velikost fotografií a malé zamyšlení

Na fotografii o velikosti A4 tedy stačí 9 Mpx. Pro velikost fotografií A3 pak cca 18 Mpx a pro velikost A2 potřebujete necelých 35 Mpx. To vše při vysoké kvalitě výstupu 300 DPI. Při takové kvalitě tisku budou vytištěné fotografie velmi kvalitní a to i z bližšího pohledu na ně.

Teď si vezměte takový reklamní billboard na nějaké budově. Víte, jak obrovské rozlišení by bylo pro takto kvalitní tisk potřeba? Raději ani nemyslet. U těchto obřích fotografií se v žádném případě nepoužívá 300 DPI. U velkých billboardů s velikostí 20 až 40 m² se běžně používá DPI v rozsahu nějakých 15 až 30. Jenže podobné je to i u klasických fotografií větších rozměrů.

Vezměte si takový rozměr fotografie A2. To už není žádný malý formát. Vždyť jde o velikost 420 × 594 mm. Na takový snímek se sice můžete dívat ze vzdálenosti několika cm. Můžete tak (pomalu s lupou) obdivovat úžasné detaily snímku. Mnohem pravděpodobnější je situace, že se na takový velký snímek budete dívat hezky pěkně z dálky na nějaké výstavě fotografií. Jenže s rostoucí vzdáleností od fotografie již oko nedokáže jemné detaily tak rozlišit. U velkých formátů tak není problém pořizovat snímky s DPI klidně i 150 a méně.

Kratičká vsuvka – formát A2 při 150 DPI

Velikost papírů A2 je dle tabulek 420 × 594 mm. To je přibližně 16,54 × 23,39 in (palce). Při 150 DPI to pak dělá velikost fotografií, resp. rozlišení, kolem 2481 × 3507 px (pixelů). Celkem tedy opět necelých 9 Mpx. To je oproti původním cca 35 Mpx při 300 DPI rozdíl, co? A víte co je na tom nejlepší? Že když se na tuto fotografii budete dívat ze správné vzdálenosti, tak oko neuvidí rozdíl. Tedy do doby, než člověk přijde k fotografii opravdu blízko. Jenže když bude stát přímo před snímkem, tak to aby si u velkých formátů ukroutil hlavu.

Vážně tedy potřebujeme všechny ty megapixely, když už s 9 Mpx dokážete vykouzlit krásnou a velkou fotografii? Pokud bude fotografie od pozorovatele dostatečně daleko, tak ne, další megapixely nejsou potřeba. Nicméně za chvíli v textu narazím na situaci, kdy se více pixelů bude při fotografování hodit.

Malá vsuvka o dnešních monitorech. Jaké rozlišení používáte? FullHD? To odpovídá cca 2 Mpx. Nebo máte snad nový 4K monitor o rozlišení 3840 × 2160? To je opět něco málo přes 8 Mpx. Toto malé odbočení souvisí s kvalitou fotografií asi tolik, že na malém monitoru s nízkým rozlišením se s fotografiemi pracuje o to hůře, čím větší rozlišení fotografie mají. Obzvlášť, pokud musíte řešit detaily a neustále zvětšovat a zmenšovat obraz.

Velikost fotografií a jejich kvalita

Jak vidíte z příkladů výše – velikost fotografií (její rozlišení) rozhodně automaticky neznamená lepší kvalitu fotografie. V dřívějších dobách toto tvrzení mohlo platit. Dnes (již mnoho let) je situace úplně jiná. Více než počet megapixelů ovlivňuje kvalitu fotografie především kvalitní optika, tedy objektiv. Megapixelů ve fotoaparátech máme totiž více než dost a záleží především na objektivech – kolik detailů dokážou přenést na senzor. Samozřejmě také na senzoru fotoaparátu a samozřejmě také na čipu fotoaparátu, který z tohoto senzoru přijímá signály a ty pak nějakým způsobem zpracovává.

Formát fotografií

S formáty RAW a JPEG se rovněž často řeší velikost fotografií a jejich kvalita. První, co fotografa asi napadne je otázka: „Je lepší JPEG, nebo RAW?“ Chtěl bych napsat, že odpověď zní jednoznačně… jenže už z principu to tak jednoznačné být nemůže.

Osobně se k tomu stavím asi takto za předpokladu, že chcete a umíte RAW „vyvolávat“.

• Fotografujete v místě, kam se už jen tak nepodíváte? Zvažte snímání do datového formátu RAW.
• Chcete snímky následně ještě nějakým způsobem upravovat a publikovat? V tu chvíli může být formát RAW mnohem vhodnější než JPEG.
• Fotíte běžnou událost? Nepovažujete fotografie z místa za až tak důležité? Klidně foťte do JPEGu.
• Fotíte důležitou událost, kde musíte fotografie rychle roztřídit a publikovat? Zkuste kombinaci RAW + JPEG. JPEG můžete poslat na roztřídění a RAW si necháte pro svojí další potřebu.

Přibližně takhle to vidím já. Samozřejmě se s kolegy fotografy často ve svých názorech lišíme. To proto, že každý z nás pracuje trochu jinak. Já zpravidla všechny své snímky ukládám a nefotím jinak než do RAWu. Kolega je „instagramový maniak“, který používá klidně vícero různých filtrů, o kterých ani nevím, že existují a vše fotí do JPEGu a na technickou kvalitu nehledí. Jde mu pouze o líbivost snímku a ta vždy vyhraje před technicky perfektním snímkem. Je to tedy vždy na způsobu vaší práce a potřebách.

Formát a velikost fotografií

Jak už jste asi pochopili, v moderních fotoaparátech se obvykle setkáte s dvojicí formátů: RAW a JPEG. Dlouho platilo, že datový formát RAW = maximální velikost fotografií, tedy maximální rozlišení. Následně platilo, že do formátu JPEG je možné ukládat snímky v různém rozlišení a v různé kvalitě. Moderní fotoaparáty v tom trochu dělají chaos. Jak to konkrétně vypadá, demonstruji na fotoaparátu Canon EOS 7D Mark II.

K dispozici mám opět dvojici formátů – RAW a JPEG. Jak RAW, tak i JPEG mají různou velikost fotografií. U formátu JPEG lze pro různé velikosti volit i různou kvalitu fotografií. Onou kvalitou je zde míra komprese snímku, která je vyšší či nižší.

Pro větší názornost jsem narychlo připravil tabulku níže. Přibližná velikost souboru vyplývá z měření společnosti Canon. Reálná velikost se může samozřejmě trochu lišit. Nicméně z vlastní zkušenosti vím, že to v průměru víceméně odpovídá.

Novější formáty fotografií

Původní článek z roku 2017 musím trochu rozšířit. Je rok 2023 a několik málo let se kromě formátů JPEG a RAW používá také formát HEIF / HEIC. Do tohoto formátu fotografují moderní fotoaparáty, mobily a tablety. Také s ním pracují moderní editační programy pro úpravu fotografií a podporují jej i operační systémy Windows, Android a iOS (novějších verzí).

Zkratka HEIF, příp. HEIC, vychází z angl. High Efficiency Image Format, resp. High Efficiency Image Container. Ve zkratce… Samotný formát má blíže formátu JPEG. Několik podstatných rozdílů zde ovšem je. Novější formát umí uložit mnohem více barev. Díky tomu téměř odpadá problém s posterizací (jednobarevné fleky v obraze). Navíc má tento formát pokročilejší komprimaci. Proto je výsledný soubor menší než kdyby byl uložený ve formátu JPEG a to i přes to, že HEIF / HEIC pojme více barev.

Velikost fotografií na sociálních sítích

Musíme fotit vždy v maximálním možném rozlišení? Samozřejmě, že ne. Mnohdy pro vaši činnost stačí rozlišení mnohem menší. Chcete nahrávat fotografie na Facebook, Instagram? Tak věřte, že nepotřebujete ukládat fotografie v plném rozlišení. U fotobank je to ovšem jiné a maximální velikost snímku je naopak vítána.

Nechci nyní zabíhat do detailů. Od toho je na internetu mnoho stránek, které se touto problematikou věnují. Každopádně v roce 2023 sociální sítě jako Facebook a Instagram neukazují fotografie v nějakých závratných velikostech (rozlišení). Facebook i Instagram podporují v „krátkých příbězích“ rozlišení 1080 × 1920 pixelů. To je rozlišení o něco málo větší jak 2 megapixely. Pro samotné příspěvky se používá rozlišení dokonce menší. Tedy mimo Facebook, který za určitých okolností zobrazí i snímek o maximálním rozlišení delší strany 2048 pixelů. U snímků navíc dochází k přeuložení s použitím vyšší komprese, aby snímky nezabíraly tolik místa na disku. Z toho plyne, že je sice pěkné, když má váš mobil rozlišení 200 Mpx, ale Instagram z vaší fotky stejně udělá snímek s rozlišením 2 Mpx.

Rozlišení senzorů v mobilech

Výše v textu jsem zmínil situaci, kdy přemíra pixelů senzoru mobilu může mít i jisté výhody. V první řadě – kdyby šlo pouze o zvyšování počtu pixelů, tak dříve či později výrobci narazí na různé limity. Těmi je nemožnost zmenšování součástek do nekonečna a s tím související i fyzikální zákony. Např. výroba optiky o velikosti několika málo mm nemusí být vůbec možná.

Velké množství pixelů na titěrném snímači zpravidla znamená velmi malý dynamický rozsah senzoru. Aby byly fotografie kvalitnější, výrobci využívají různých technik. Velmi zajímavou je tzv. technika pixel binning. V ní jde o spojování sousedních pixelů na senzoru tak, že se chovají jako jeden pixel. Pixely se spojují v násobcích 2×2, 3×3, 4×4 (dle výrobce, příp. dle nastavení). Tím sice výrazně klesne rozlišení snímku, ale zvýší se dynamický rozsah a poměr signálu k šumu.

Máte-li v mobilu snímač o rozlišení 200 Mpx, který mimo skvěle osvětlený prostor nepořizuje zase až tak úžasné snímky, zkuste otevřít nastavení fotoaparátu. Zpravidla v něm lze aktivovat funkci slučování pixelů (může se jmenovat různě), díky které sice budete mít výsledné rozlišení např. jen 12,5 Mpx, ale s mnohem více detaily na snímku.

Samsung tuto technologii pojmenoval ISOCELL. S nejnovější verzí této technologie souvisí též možnost zachytit HDR fotografii během jednoho snímku. Samsung také zapracoval na mikročočkách na senzoru před každým jednotlivým pixelem + na jejich okolí, díky čemuž na senzor dopadá o něco více světla a fotony nedopadají tak často na nesprávné (vedlejší) světlocitlivé součástky.

Osobní zkušenost

Osobně velikost fotografií příliš neřeším. Patřím mezi tu pohodlnější část populace, která si raději pořídí větší disk. Při fotografování řeším pouze, zda použiji RAW, nebo RAW + JPEG. Fotím-li pro někoho a je potřeba rychlý výběr fotografií, obvykle volím možnost (RAW + S3). Malé JPEG fotografie pak zabalím do archivu a rychle odesílám tam, kde je třeba. Proč to dělám takhle? Jednoduše proto, že v mém případě nikdy nevím, kdy budu jakou fotografii (RAW) potřebovat. Navíc při dnešních cenách a hlavně kapacitách pevných disků mi to nedělá až zas takový velký problém.

Nicméně tak či onak odmítám válku megapixelů. Prostě nemám rád diskuze typu, že:

• fotoaparát s 24 Mpx dělá mnohem lepší snímky než ten s 16 Mpx,
• RAW je „na všechno“ mnohem lepší protože tohle a támhle,
• pro velké formáty fotografií potřebujete maximální rozlišení, apod.

Rozhodně nechci nikomu bránit používat maximální velikost fotografií. Tímto článkem poukazuji na fakt, že ona honba za megapixely je často úplně zbytečná. Koneckonců velcí výrobci fotografické techniky to vědí, ale marketing a peníze z prodejů jsou jiná věc… Místo megapixelů (kterých je dnes dostatek) se soustřeďte na kvalitu objektivů. Právě objektivy dnes ovlivňují nemalou část kvality fotografií. Jejich vhodným výběrem a správným používáním můžete docílit opravdu krásných snímků. To vše bez ohledu na velikost fotografií, tedy rozlišení. Toho je dnes již nadbytek.

Na kvalitě optiky záleží

O tom, že někdy může být přemíra megapixelů i na škodu se před léty přesvědčil můj kamarád a kolega. Nepamatuji se, k jaké zrcadlovce se dostal. Vím však, že měla až příliš mnoho megapixelů (přes 45). Jediný objektiv, který tu dobu měl k dispozici, byl nějaký základní 50 mm f/1,8 první generace. Jaké pak bylo jeho zklamání, když pozoroval výstup z půjčené profesionální full-frame zrcadlovky. Pamatuji si, že mi tenkrát volal a říkal mi: „Mám asi problém s foťákem. Ty snímky i při nejnižší citlivosti ISO tak jako divně šumí.“ Tenkrát byla na vině optika a příliš mnoho megapixelů. Optika jednoduše „neprotlačila“ dostatečné množství detailů a velké rozlišení senzoru pak bylo úplně na nic. Když tento objektiv nasadil na nějaký 12 až 16 Mpx fotoaparát, byly výsledky úplně někde jinde. Zajímavé, že?

Webhosting

Když si vezmu tyto stránky… Čas od času zde publikuji nějaké fotografie. Velikost fotografií je zde málokdy větší než 2 Mpx. Proč? Protože kdybych je sem dával v maximálním rozlišení, tak by se na ně, kvůli jejich velikosti, mnoho lidí nekoukalo. Nemluvě o datové a paměťové náročnosti velkých snímků. Navíc by se mi webhosting pěkně prodražil kvůli neustálému dokupování volného místa…

Pro potřeby stránek úplně stačí menší a značně komprimované snímky. Snímky jsou možná rozměrově menší, ale stále čitelné a pro většinu situací to tak bohatě stačí. Tím narážím na to, že některé weby používají snímky v plné velikosti, které sice některé fotografy jistě potěší, ale na slabších zařízeních (levné mobily) ve spojení s pomalým internetem je to k zlosti. Běžný „konzument“ nechce čekat dlouhé sekundy, až se mu načte nějaká stránka, na které je někde mezi textem pár obrázků.

Závěrem

Vrtalo vám při čtení tohoto článku hlavou, k čemu jsou vlastně dobré všechny ty megapixely, když nejsou často vůbec potřeba? Asi největší důvod, proč fotit s vyšším než potřebným počtem megapixelů je kvůli ořezu fotografií. Samozřejmě mimo velmi kvalitních tisků především velkých formátů fotografií. Nicméně, teď uvedu menší příklad s ořezem snímku.

Snažíte se například vyfotit letícího čápa. Spustíte kontinuální snímání a fotíte jako blázen, protože se vám čáp pohybuje v hledáčku sem a tam. Když pak prohlížíte vyfocené snímky, častokrát dojdete k závěru, že je třeba fotografii z jakéhokoliv důvodu trochu oříznout. Zde se uplatní vyšší počet megapixelů. Kdybyste takto ořízli např. 9Mpx snímek, mohli byste se dostat třeba jen na 2 Mpx. To už je na kvalitní tisk fotografie hodně málo. Jenže se senzorem o rozlišení řekněme 30 Mpx máte i po ořezu k dispozici mnohem více megapixelů.

Na závěr mám ještě jednu radu. Pokud se rozmýšlíte nad koupí nového fotoaparátu, pamatujte, že nejde o velikost fotografií. Rozlišení mají dnešní fotoaparáty více než dost. Jde především o optiku a také o funkce fotoaparátu. Na to byste se měli zaměřit!