Rozdzielczość matrycy, a rozdzielczość obrazu

   Pewnie myślisz, że temat banalny i nie ma o czym pisać: piksel, to piksel. Nie do końca tak jest, a w każdym razie nie zawsze.
   Zdecydowana większość z nas używa aparatów z filtrami systemu Bayer'a, zauważalnym na rynku wyjątkiem są aparaty Sigma z matrycą Foveon. Jeśli masz taki aparat, to dalej nie czytaj, u Ciebie działa to zupełnie inaczej.
   Jak to działa w pozostałych aparatach? Sama matryca jest czarno-biała, reaguje tylko na natężenie światła nie rozróżniając jego barwy. Różnorodność kolorów można uzyskać podobnie jak na monitorze, na którego ekranie czytasz ten tekst, czyli z barw podstawowych: czerwonej, zielonej i niebieskiej (R,G,B). Aby uzyskać informacje o poszczególnych barwach przykrywa się matrycę szachownicą filtrów kolorowych tak, aby nad każdym pikselem był filtr o jednej barwie. W systemie Bayer'a układ filtrów wygląda tak:

   Piksele czułe na kolor zielony zajmują 50% powierzchni, a reagujące na światło niebieskie i czerwone po 25%. Widać, że z takiej matrycy nie jesteśmy w stanie uzyskać dla każdego piksela pełnej informacji o kolorach. Ile pikseli o pełnej informacji możemy uzyskać z takiej matrycy? Może się wydawać, że trzy razy miej, bo każdy piksel obrazu musimy zbudować z trzech pikseli matrycy (R+G+B), ale w praktyce nie jest aż tak źle. Układ filtrów Bayer,a wykorzystuje fakt, że oko ludzkie jest bardziej czułe na zmiany luminancji (jasności) niż na zmiany barw. Za rozdzielczość luminancji są odpowiedzialne piksele zielone, dlatego jest ich więcej i one decydują o rozdzielczości obrazu. Piksele czerwone i niebieskie wystarczają, żeby zapewnić informację o kolorach. Czyli matryca zawierająca n pikseli jest w stanie wyprodukować precyzyjny (nieinterpolowany) obraz o wielkości n/2 pikseli. Innymi słowy obraz o wielkości n/2 pikseli zawiera wszelkie informacje, jakie jesteśmy w stanie uzyskać z matrycy o wielkości n pikseli.
   Co z tego wynika w praktyce? Głównie to, że możesz zaoszczędzić trochę pamięci. Aparaty cyfrowe oferują zapis plików JPG w różnych wielkościach (nie myl z jakością/stopniem kompresji). Śmiało możesz wybrać pliki o połowę mniejsze od ilości pikseli w aparacie bez obawy o utratę detali zdjęcia. Jeśli masz aparat z matrycą 10 Mpix, to pełną jakość zapewni plik JPG o wielkości 5Mpix. Na co dzień nie jest to może bardzo istotne, ale np. na urlopie zwykle robi się więcej zdjęć i bardzo często karta pamięci okazuje się za mała. Takie mniejsze pliki mogą uchronić Ciebie przed koniecznością zakupu nowej. Podobnie możesz oszczędzać pamięć komputera, ale dotyczy to tylko plików graficznych, takich jak JPG, czy TIFF. Jeśli zapisujesz zdjęcia w plikach RAW, to nawet jeśli aparat oferuje możliwość zapisu w mniejszej rozdzielczości, trzeba się zastanowić, czy warto z niej skorzystać. Korzystanie z mniejszych plików RAW zawsze wiąże się z pogorszeniem jakości obrazu.

Głębia ostrości, czyli wpływ przysłony na obraz i ekspozycję.

Najprościej można powiedzieć, że przysłona, to otwór w obiektywie, przez który wpada światło do aparatu. Im większy otwór, tym więcej światła wpada do aparatu. Wartość przysłony często zapisuje się w postaci f/4, gdzie liczba w mianowniku określa wielkość otworu przysłony. Ważne: im większa liczba, tym mniejszy otwór. Dlaczego? Ponieważ liczba ta jest równa stosunkowi ogniskowej obiektywu do średnicy otworu. Często stosuje się też uproszczoną formę i zamiast f/4 mówi się po prostu, że przysłona ma wartość 4. W ten sposób oznacza się też otwór przysłony na obiektywach. Typowe wartości, to kolejne potęgi pierwiastka kwadratowego z 2:  1,4; 2; 2,8; 4; 5,6; 8; 11; 16; 22. Różnice między sąsiednimi liczbami odpowiadają wartości 1EV, czyli ilość przepuszczanego przez otwór światła zmienia się dwukrotnie. Aparat umożliwia zwykle dokładniejsze ustawianie wartości przysłony, np. co 1/2 lub 1/3EV. Największy dla danego obiektywu otwór przysłony (czyli najmniejszą liczbę przysłony) nazywa się jasnością obiektywu. 

Zależność ekspozycji od przysłony wydaje się być oczywista, ale to nie jest jedyna rola przysłony w aparacie. Od wartości przysłony zależy głębia ostrości, czyli to, co jest na zdjęciu ostre, a co nie (obszary poza głębią ostrości). Jak bardzo odpowiednia wartość przysłony może zmienić odbiór fotografii widać dobrze na poniższych zdjęciach:

Jedynym parametrem, który został zmieniony, była wartość przysłony, z f/32 na pierwszym zdjęciu do f/2,8 na drugim zdjęciu. Warto zapamiętać: im mniejsza liczba przysłony (większy otwór), tym mniejsza głębia ostrości.