Pixel shift - existuje náhrada?

Pixel shift = zhotovení fotografie s vyšším rozlišením posunem obrazového snímače
V menu fotoaparátu jako: Fotografování s posunem pixelů

Poprvé jsem se u Nikonu s touto funkcí setkali u fotoaparátu Nikon Zf, poté od určité verze firmware také u Nikonu Z8 a nakonec i u Nikonu Z6III. Je divné, že doposud Nikonu tuto funkci nezačlenil také do aktualizace firmware pro Nikon Z9 - proč, nikdo neví.

Předpokladem pro použití této funkce je stabilizovaný snímač, který svým posunem dokáže stabilizovat obraz. Důležitý je právě jeho pohyb. Fotoparát pořídí po zapnutí této funkce při stisknutí spouště 4 až 32 snímků a při každém snímku snímač mírně posune - o 1 nebo o 1/2 pixelu. Fotoaparát pořizuje tyto snímky pouze do formátu RAW (NEF) a následně lze takové snímky v programu Nikon NX Studio sloučit do jednoho snímku (v jiném programu to zatím nejde a asi také hned tak nepůjde).

- snížení šumu
- zvýšení věrnosti a saturace barev
- snížení aberace
- odstranění moiré
- zvýšení rozlišení snímku (pouze u série 16 a 32 snímků)

Nás bude v tomto test zajímat pouze bod poslední - zvýšení rozlišení, tj. zvýšení počtu obrazových bodů ve snímku. Proč chtít více obrazových bodů? Představme si situaci, kdy máte k dispozici fotoaparát Nikon Z6III, který má rozlišení snímače 6048 x 4032 bodů, tj. cca 24 mil. bodů. Při tisku velkoformátové fotografie s rozlišením 300 DPI (to je taková obvyklá hodnota pro tisk fotoobrazů), vytisknete fotografii o velikosti cca 51 x 34 cm. Ale stačí udělat malý ořez a jste na maximální velikosti fotografie třeba 40 x 30 cm nebo i méně. Pokud chcete tisknout fotografii ve větším formátu, máte několik možností:

a) budete tisknout s menším tiskovým rozlišením - třeba 200 DPI - mezi body budou větší mezery a při bližším pohledu nebude fotografie obsahovat tolik detailů,

b) budete tisknout s větším rozlišením, ale dopočet chybějících obrazových bodů ponecháte na softwaru tiskového stroje - ty mohou být vybaveny tzv. "ripem", což je program, který dokáže poměrně velmi dobře dopočítat chybějící tiskové body - tisk samozřejmě nebude obsahovat více detailů (kde by je také vzal), ale bude na pohled působit příjemněji, mezi obrazovými body nebudou "díry".
(Rip u plotru znamená Raster Image Processor. Jedná se o software nebo hardwarový nástroj, který převádí digitální data -například vektorovou grafiku nebo obrázky - do formátu, který je plotr schopen zpracovat a vytisknout. RIP optimalizuje tiskové procesy, zajišťuje správné barvy, rozlišení a další parametry, aby výsledný tisk odpovídal požadavkům. Je to klíčová součást profesionálního tisku, zejména u velkoformátových tiskáren a plotrů.)

c) použijete nějaký program (Photoshop, Gigapixel Ai, Photo Ai atd.), který počty bodů ve snímku zvýší. Tyto programy či jejich funkce v podstatě postupují podobně, jako "rip" tiskového stroje - více podrobností nezískáte, ale výsledný tisk může vypadat lépe,

d) ve fotoaparátu nastavíte funkci "Pixel shift" = Fotografování s posunem pixelů. Tímto způsobem mimo jiné získáte skutečně jak více obrazových bodů, tak také více detailů ve snímku. V případě Nikonu ovšem pouze při nastavení této funkce na 16 nebo 32 snímků. V obou případech se počet obrazových bodů výsledné fotografie zvýší 4x, protože např. u výše zmíněného fotoaparátu Z6III získáte snímek s rozlišením 12096 x 8064 bodů = cca 96 mil. bodů. Pokud použijete stejnou funkci např. u fotoaparátu Z8, bude výsledkem 16512 x 11008 bodů = cca 180 mil. bodů.

V tomto testu se podíváme na rozdíly v kvalitě obrazu mezi c) a d) - tj. rozdíl mezi dopočtem chybějících bodů (zvýšení rozlišení snímku) programem a mezi fotografií pořízenou pomocí funkce "Pixel shift" přímo ve fotoaparátu, protože i tato fukce má omezení.

Pro zvýšení počtu obrazových bodů existuje celá řada programů - pro náš případ sáhneme k "profesionálnímu" = placenému řešení a použijeme pro srovnání poslední verzi programů Photoshop, PhotoAi a Gigapixel Ai. Pro test je použit fotoaparát Nikon Z6III s tím téměř nejostřejším objektivem - Nikonem Z 50/1.8 S na clonovém čísle 5.6 a stabilní stativ.

Za testovací scénu a referenční snímek nám poslouží nábřeží, na kterém je umístěna cedule s textem:

Takto vypadá výřez ve zvětšení 100% z normálního snímku, pořízeného bez funkce "Pixel shift", který slouží jako referenční vzorek.

A takto by výřez vypadal ve stejném zvětšení, jako výřezy níže:

A nyní výřez ze snímku, který je pořízen sloučením 32 fotografií (16 by také v tomto případě stačilo):

Výřez při zvětšení 100% - ze snímku pořízeného s funkcí "Pixel shift"

Těch "duchů" po snímkem si nevšímejte - při použití metody "Pixel shift" se nesmí ve scéně nic hýbat. Nás v tomto případě zajímá pouze cedule. Na první pohled je zřejmé, že množství detailů ve snímku je podstatně větší - zvýšené rozlišení snímku přineslo i více detailů.

Nyní vezmeme referenční snímek a zkusme zvýšit rozlišení programem Gigapixel Ai v normálním nastavení:

... a v "kreativním" nastavení - ten text je už kreativní příliš :)

a programem PhotoAi (od stejné firmy):

a programem Photoshop (v režimu resize se zachováním detailů)

A zde ještě porovnání všech 4 způsobů z jiné části snímku (po kliknutí zvětšení 100%):

Jak si můžete z ukázek odvodit, "Pixel shift" nelze dopočítáním bodů žádným programem nahradit. Všechny programy, které jsem zkoušel, byly ve výchozím nastavení - bez doostřování, bez odšumování. Chtěl jsem po nich pouze jediné - zvýšit rozlišení snímku 2x. A výsledkem všech tří testovaných programů jsou tak trochu omalovánky.

Ale pozor! Tímto nechci říci, že by zvlášte programy PhotoAi nebo Gigapixel Ai byly nepoužitelné - právě naopak. Ale je dobré je používat vhodné snímky. Ony totiž mají více funkcí současně - např. rekonstrukce obličejů - a tam fungují výborně - viz následující fotografie pořízená v noci mobilním telefonem (Gigapixel Ai s funkcí rozpoznání a rekonstrukce obličejů):

a velmi dobře fungují i u fotografií s malým rozlišením z mobilních telefonů i ve dne (zde Gigapixel Ai):

- Funkci "Pixel shift" nelze, pokud se týká množství detailů, žádným programem nahradit

- Pokud máte snímek alespoň v poloviční velikosti, než je třeba pro tisk na plotru v požadované velikosti, ponechte přepočet obrazu na plotru - pokud je vybaven "ripem", potřebné body si dopočítá velmi dobře.

- Pokud máte snímky se skutečně malým rozlišením nebo obsahují porušené obličeje, zkuste nějaký "inteligentní" program pro zvýšení jejich rozlišení, rekonstrukce obličejů apod. V těchto případech fungují programy typu Gigapixel Ai skutečně dobře, jen je třeba si trochu pohrát s jejich nastavením.

V tomto testu nás zajímalo jediné - rozlišení. Funkce Pixel Shift má i jiné, v úvodu zmíněné přednosti (snížení šumu, odstranění moiré, zlepšení reprodukce barev. Doporučuji použít některý z níže uvedených odkazů - mimochodem - tuto funkci lze využít při správném nastavení i pro ateliérovou fotografii nehybných předloh i s použitím blesku, např. pro reprodukce obrazů, makro s mnoha detaily apod.

Odkazy a použité zdroje:

Pixel Shift k Nikonu Z8 - Přeložený pomocí umělé inteligence - PDF - analogicky lze použít pro Zf i Z6III - doporučuji pročíst
Pixel Shift k NIkonu Z8 - anglicky - odkaz na www Nikonu - stejné jako česká verze, ale můžete si zvětšit ukázky
https://www.topazlabs.com/ - placené programy pro zvýšení kvality fotografií
Jak zachovat kvalitu fotografií při posílání přes mobilní telefon?