影像形成與基礎
影像解析度
解析度回答的是:一張影像被分得多細,因而它最多能承載多少細節。日常意義上的解析度是像素數:一張 1920 x 1080 影像有 1920 欄乘 1080 列,約 207 萬像素。像素越多,取樣網格就越細,場景中較小的特徵就越可能落在不同的像素上,而不是被平均混在一起。
但像素數本身並不等於可見的細節。你實際擷取到的細節取決於整條成像鏈:鏡頭銳利度、對焦、運動模糊、感光元件雜訊,以及關鍵的「場景到感光元件的對映關係」。一張佔滿畫面的臉,所用的像素遠多於隔著整座體育場看到的同一張臉,即使相機解析度完全相同。因此實務上會區分空間解析度(spatial resolution,像素網格密度)與有效或光學解析度(系統真正能分辨的最細場景細節,常以每毫米線對數或調變傳遞函數 MTF 來量測)。
解析度也常相對於某個物理參考來表達。每英吋像素數(PPI)描述影像列印或顯示得多密集;遙測中的地面取樣距離(GSD)則說明一個像素在地表涵蓋多少真實公分。關鍵洞見是:升取樣(upsampling)——把 640 x 480 放大到 4K——會增加像素數,卻無法創造從未被取樣到的細節,它只是內插而已。真正的解析度在拍攝當下,就由取樣、光學與幾何三者共同決定了。
1920 x 1080 = 2,073,600 像素 ~ 2.1 MP。一台 24 MP 相機(6000 x 4000)的像素約多 11 倍——但若兩者都對同一場景失焦拍攝,兩者都無法解析細節。像素數是細節的上限,而非細節的保證。