ปัจจัยที่ส่งผลต่อคุณภาพของภาพดิจิตอลขึ้นอยู่กับสิ่งใดบ้าง

ภาพดิจิตอล
                ภาพดิจิตอล หรือ Raster Graphic คือ ภาพแบบดิจิตอลซึ่งสร้างขึ้นจากการเรียงตัวของจุดสี (Pixel) ด้วยโครงสร้างแบบตาราง จุดสีแต่ละจุดสามารถนำมาเข้ารหัสเพื่อแปลงเป็นจำนวนเต็มฐานสอง และนำมาใช้ประมวลผลในระบบคอมพิวเตอร์ได้

คุณภาพของภาพจากกล้องดิจิตอลขึ้นกับปัจจัยต่างๆ ต่อไปนี้
1. ความละเอียด (Resolution)
คำว่า ความละเอียด หมายถึงจำนวนพิกเซล ทั้งหมดบนตัวรับภาพ ตัวอย่างเช่น 3.34 ล้านพิกเซล หรือ 2.1 ล้านพิกเซลเป็นต้น จำนวนพิกเซลของตัวรับภาพมีผลอย่างยิ่งต่อคุณภาพของภาพที่ได้ในด้านรายละเอียดและความคมชัด เนื่องจากกล้องที่มีจำนวนพิกเซลบนตัวรับแสงมากกว่าย่อมจะสามารถบันทึกรายละเอียดของภาพได้มากกว่า

ในปัจจุบันกล้องดิจิตอลสามารถจัดกลุ่มตามความละเอียดได้อยู่เป็น 4 ระดับ คือ
1. ระดับความละเอียดต่ำมาก กล้องในกลุ่มนี้จะมีจำนวนพิกเซลประมาณ ไม่ถึง 3 แสนพิกเซล ที่พบเห็นกันทั่วไปคือ web camera หรือ toy camera
2 ระดับความละเอียดต่ำ กล้องในกลุ่มนี้จะมีจำนวนพิกเซลประมาณ 3 แสน ถึง 1.5 ล้านพิกเซล
3. ระดับความละเอียดปานกลาง กล้องในกลุ่มนี้จะมีจำนวนพิกเซลประมาณ 2.1- 4 ล้านพิกเซล
4. ระดับความละเอียดสูง กล้องในกลุ่มนี้จะมีจำนวนพิกเซล มากกว่า 4 ล้านพิกเซล
การเลือกกล้องระดับใดนั้นให้ดูวัตถุประสงค์ของการใช้งานเป็นหลัก กล่าวคือไม่ต้องการคุณภาพมากนัก แค่ส่งรูปภาพขนาดเล็กๆ ผ่านอีเมล์หรือโทรศัพท์มือถือ กล้องราคาถูกในราคาระดับไม่กี่พันบาทคงพอต่อการใช้งานแล้ว หากต้องการสร้างโฮมเพจด้วยควรเลือกที่มีคุณภาพดีขึ้น โดยทั่วไปภาพที่ใช้ในอินเทอร์เน็ตมักมีขนาดไม่เกิน 800x600 หรือประมาณ 5 แสนพิกเซลเท่านั้น กล้องระดับความละเอียดต่ำมีความสามารถเพียงพอที่จะให้คุณภาพดีได้ หากใช้กล้องที่มีความละเอียดสูงมากๆ เราก็ต้องมาลดความละเอียดของภาพลงเพื่อให้ไฟล์ของภาพมีขนาดพอเหมาะที่จะนำเสนอบนจอภาพ และหากใช้ภาพขนาดใหญ่ ไฟล์จะมีขนาดใหญ่ไปด้วยทำให้การ load ภาพมาดูทำได้ช้า หากต้องการนำภาพไปพิมพ์ควรใช้กล้องที่มีความละเอียดสูง หรือปานกลางขึ้นกับว่าต้องการพิมพ์ให้ได้ขนาดใหญ่ที่สุดเท่าใด
การคำนวณหาขนาดของภาพที่มีคุณภาพสูงสุดใกล้เคียงภาพถ่ายทั่วๆไป สามารถใช้สูตร ขนาดของภาพพิมพ์ = จำนวนพิกเซลบนแต่ละด้านของภาพต้นฉบับ / 300 หน่วยที่ได้เป็นนิ้ว ตัวอย่างเช่นภาพต้นฉบับขนาด 800x600 พิกเซล เราจะพิมพ์ได้ขนาด (800/300) x (600/300) = 2.67 x 2 นิ้ว และถ้าภาพต้นฉบับมีขนาด 3000x2000 พิกเซล เราจะพิมพ์ได้ขนาด 10 x 6.67 นิ้ว อย่างไรก็ตามเราสามารถพิมพ์ภาพให้มีขนาดใหญ่กว่าเกณฑ์ที่กำหนดไว้ก็ได้ แต่คุณภาพจะเริ่มลดลงไปบ้าง ขึ้นกับเครื่องพิมพ์ที่ใช้ด้วยว่าใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ระบบใด หากพิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์เลเซอร์ เราอาจเพิ่มขนาดจากเกณฑ์ได้ไม่มากนัก โดยยังมีคุณภาพอยู่ในเกณฑ์ที่พอยอมรับได้ แต่หากเป็นระบบระบบการพิมพ์พ่นหมึก หรืออิงค์เจ็ต(inkjet) เราจะสามารถพิมพ์ภาพขนาด 8x10 นิ้วได้จากต้นฉบับที่มีความละเอียด 3 ล้านพิกเซลและยังได้ภาพที่มีคุณภาพอยู่ในเกณฑ์ดี ดังนั้นหากต้องการนำกล้องไปใช้เพื่อผลิตสิ่งพิมพ์ ขนาด A4 ควรใช้กล้องที่มีความละเอียด 6 ล้านพิกเซล แต่หากต้องการพิมพ์ภาพด้วยเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ตให้ได้ภาพขนาดโปสการ์ด 4x6 หรือสัก 5x7 นิ้ว กล้องที่มีความละเอียด 2-3 ล้านพิกเซลก็คงเพียงพอกับการใช้งานแล้ว หากต้องการภาพขนาด A4 ควรใช้กล้องที่มี รายละเอียดมากกว่า 4 ล้านพิกเซลขึ้นไป
2. เลนส์ (Lens)
กล้องดิจิตอลที่สามารถถอดเปลี่ยนเลนส์ได้ มักเป็นกล้องระดับมืออาชีพและมีราคาแพง ดังนั้นผมจะกล่าวถึงปัจจัยเรื่องเลนส์ของกล้องดิจิตอลในส่วนที่เป็นกล้องที่ถอดเปลี่ยนเลนส์ไม่ได้เป็นหลัก โดยทั่วไปกล้องดิจิตอลมักมีเลนส์ที่สามารถเปลี่ยนความยาวโฟกัสได้ (Optical zoom) หรือที่เราเรียกกันว่าเลนส์ซูม กล้องที่มีเลนส์ซูมนั้นจะมีราคาสูงกว่ากล้องที่ไม่สามารถเปลี่ยนความยาวโฟกัสได้พอสมควร
กล้องดิจิตอลที่ผลิตมาส่วนใหญ่สามารถซูมได้ในช่วงที่เป็นเลนส์มุมกว้างจนถึงเป็นเลนส์ถ่ายไกล เพื่อให้สามารถถ่ายภาพทั่วไปได้เกือบทุกประเภท ถ้าอยากทราบว่ากล้องตัวใดสามารถซูมได้เท่าใดนั้นให้ดูจากเลนส์ของกล้องได้ เช่น 7-21 mm เป็นต้น ถ้าเปรียบเทียบกับกล้อง 35 มม. ที่ใช้กันอยู่ทั่วไป จะเห็นว่าเลนส์ของกล้องดิจิตอลจะมีขนาดเล็ก และความยาวโฟกัสน้อยกว่า ทั้งนี้เนื่องจากขนาดของฟิล์มในกล้อง 35มม มีขนาดใหญ่กว่าขนาดของตัวรับแสงในกล้องดิจิตอล เพื่อความสะดวก ผู้ผลิตมักนำเสนอข้อมูลทั้งสองส่วนคือความยาวโฟกัสของเลน์ที่ใช้จริงกับความยาวโฟกัสที่เทียบเท่ากล้อง 35 มม เช่น กล้อง Nikon Coolpix 950, zoom lens 7-21mm (38-118mm, 35mm equivalent) แสดงว่าเลนส์ของกล้องนี้สามารถเป็นเลนส์มุมกว้างและเป็นเลนส์ถ่ายไกลได้เล็กน้อย (โดยปกติในกล้อง 35 มม เราจะจัดให้เลนส์ที่มีความยาวโฟกัสต่ำกว่า 50มม เป็นเลนส์มุมกว้างและมากกว่า 50 มม เป็นเลนส์ถ่ายไกล) ผู้ผลิตมักประชาสัมพันธ์ความสามารถในการซูมของกล้องโดยใช้ คำว่า 2X หรือ 3X ซึ่งเป็นสิ่งที่บอกเพียงกว้างๆ เท่านั้น อย่างไรก็ดีก็เป็นสิ่งที่ง่ายต่อการเปรียบเทียบ เช่นเราจะทราบได้ทันทีว่า กล้อง zoom 3x มีความสามารถในการซูมดีกว่า กล้อง zoom 2x ทั้งนี้มีสิ่งที่ควรระวังคือกล้องบางรุ่น จะมีความสามารถในการทำ digital zoom ได้ด้วย การทำ digital zoom ต่างจากการซูมที่เกิดจากการเปลี่ยนความยาวโฟกัสของเลนส์ กล่าวคือ เป็น interpolation ด้วยการเพิ่มพิกเซลให้มากขึ้นจากการคำนวณ จึงทำให้ได้ภาพที่ขยายใหญ่ขึ้นกว่าเดิม แต่ก็ทำให้ภาพมีความคมชัดลดลดง ดังนั้นการเลือกเลนส์ให้เปรียบเทียบที่ Optical Zoom เป็นหลัก
กล้องบางรุ่นได้เพิ่มความสามารถให้กับเลนส์โดยสามารถเป็นเลนส์ถ่ายใกล้ได้ด้วย ข้อนี้ก็เป็นข้อเด่นที่น่าจะพิจารณาเพิ่มเติม เช่น กล้อง nikon coolpix สามารถถ่ายได้ใกล้ถึง 1 นิ้ว นอกจากนี้ยังมีสิ่งที่ควรพิจารณาถึงความสามารถในการปรับตัวเลขเอฟ (f number) หากกล้องมีตัวเลขเอฟหลายๆ ค่าจะทำให้ผู้ถ่ายสามารถเลือกใช้ความชัดลึกของภาพได้หลากหลายระดับกว่า รวมทั้งความสว่างของเลนส์ด้วย โดยพิจารณาจากตัวเลขเอฟที่น้อยที่สุด ขณะที่เขียนบทความนี้กล้อง Olympus รุ่น camdia 2040Z และ 3040Z ให้ความสว่างมากที่สุด คือ ที่ f1.8
3. การจัดเรียงตัวของเซลล์รับแสง
โดยส่วนใหญ่ CCD ของกล้องจะเป็นรูปสี่เหลี่ยมและจะจัดเรียงเป็นแบบตารางหมากรุกคือต่อกันในแนว 0 องศาในแนวนอน และ 90 องศาในแนวตั้ง จะมีแต่เพี่ยง Fuji Film ที่สร้าง CCD เป็นรูปแปดเหลี่ยม และเรียงตัวเป็นแนว 45 โดยที่ Fuji บอกไว้ว่ามีจุดเด่น 4 ข้อคือ
1. resolution สูงขึ้นเพราะระยะห่างระหว่างเซลล์ในแนวตั้งและแนวนอนลดลง ซึ่งสัมพันธ์กับการมองเห็นของมนุษย์
2. signal to noise ratio (s/n) ดีขึ้น เพราะเนื้อที่รับแสงมากขึ้น
3. dynamic range ดีขึ้น เพราะเนื้อที่รับแสงมากขึ้น
4. sensitivity ดีขึ้น เพราะเนื้อที่รับแสงมากขึ้น
Fuji บอกว่า superCCD นี้สามารถเพิ่ม resolution มากขึ้น 60% หรือเป็น 1.6 เท่าของ CCD ทั่วๆ ไป โดย Fuji ได้วางตลาดกล้องที่ใช้ CCD แบบใหม่นี้ ไปเมื่อปี 1999 กับ รุ่น Finepix 4700Z และรุ่นต่อๆ มาที่มีเครื่องหมาย Supper CCD โดยมีจำนวนเซลล์รับแสงบน superCCD 2.4 ล้าน pixel แต่ภาพความละเอียดสูงสุดจะได้ถึง 4.3 Megapixel จากการ interpolation 

คำถามอยู่ที่ว่าแล้วคุณภาพของภาพดีหรือไม่เมื่อเทียบกับกล้อง 3 ล้านพิกเซลในตลาดที่มีราคาใกล้เคียงกัน การทดสอบและการเปรียบเทียบกล้องต่างๆ สามารถไปอ่านได้จาก website ที่ทดสอบกล้องโดยตรง ซึ่งทั้งหมดเห็นตรงกันว่าคุณภาพไม่ดีเหมือนที่ FUJI บอกไว้ ที่น่าสนใจเกี่ยวกับ super CCD เพราะเทคโนโลยีตัวนี้เป็นการนำเอา ลักษณะของการเห็นของคนเรามาใช้สร้างเป็นผลิตภัณฑ์ใหม่ขึ้นมา กล่าวคือคนเราจะเห็นรายละเอียดในแนวนอนได้มากกว่าแนวตั้งเล็กน้อย และทั้งแนวนอนและแนวตั้งมากกว่าในแนวเฉียง Super CCD ก็อาศัยหลักการนี้ มาทำให้แต่ละเซลล์อยู่ใกล้กันในแนวตั้งและแนวนอน ซึ่งจะทำให้ได้รายละเอียดมากกว่าเดิม อันที่จริงแนวคิด นี้ไม่ใช่ไม่มีใครทำมาก่อน ในระบบการพิมพ์ ink jet เขาก็ทำให้ resolution ของเครื่องพิมพ์ในแนวนอนมากกว่าในแนวตั้ง เช่น 1440x720 dpi เป็นต้น แต่ Fuji เป็นคนแรกที่นำมาใช้กับกล้องดิจิตอล แต่ปัญหาอยู่ที่ภาพที่บันทึกจาก supper CCD จะต้องถูกจัดเรียงใหม่เป็นแนวนอนและแนวตั้ง ซึ่งต้อง Interpolate อีกครั้ง ตรงนี้เองเลยทำให้คุณภาพที่ควรได้กลับต้องลดลงไปมากพอควร
4. ชนิดและการจัดเรียงฟิลเตอร์
กล้องดิจิตอลส่วนใหญ่จะใช้ฟิลเตอร์ RGB บังอยู่หน้าตัวรับแสง โดยเซลล์รับแสง 1 เซลล์จะมีฟิลเตอร์บังได้เพียงหนึ่งสีเท่านั้น นี่ย่อมแสดงว่าเมื่อถ่ายภาพแล้วแต่ละพิกเซลจะเก็บข้อมูลภาพมาเพียงสีใดสีหนึ่งเท่านั้น แต่ภาพที่เราได้ในแต่ละพิกเซลมีข้อมูลครบสามสี ข้อมูลภาพอีกสองสีที่เกิดขึ้นมาในพิกเซลไม่ใช่ข้อมูลจากภาพที่ถ่าย แต่เกิดจากการ interpolation ของซอฟแวร์ภาพในกล้อง การเรียงตัวของสีแต่ละสีว่ามีลำดับอย่างไรก็จะมีผลต่อคุณภาพด้านความคมชัด ความถูกต้องของสี การไม่มีสีเหลือบ กล้องส่วนใหญ่จะจัดเรียงฟิลเตอร์แบบ เบเยอร์ (Bayer) คือ RGBG อย่างไรก็ตามกล้องบางรุ่นโดยเฉพาะของ Canon ได้ใช้ฟิลเตอร์สี CMGY เช่น Cannon PowerShot G1, A5, Pro70 ข้อมูลเรื่องฟิลเตอร์นี้ผู้ผลิตมักไม่ได้ให้รายละเอียดไว้ เนื่องจากผู้ผลิตแต่ละรายได้ใช้โครงสร้างของฟิลเตอร์ไม่แตกต่างกันมากนัก ผู้ซื้อโดยทั่วไปมักไม่ได้ข้อมูลในส่วนนี้
5. ซอฟแวร์
ซอฟแวร์มีส่วนสำคัญไม่น้อยต่อคุณภาพของภาพที่ได้จากกล้องดิจิตอล ไม่ว่าจะเป็นการ interpolation การปรับสมดุลสีขาว (white balance) การลดสัญญาณรบกวน (noise reduction) การปรับความคมชัด (sharpness) ความอิ่มตัวตัวของสี (saturation) และอื่นๆ กล้องราคาถูกมักมีซอฟแวร์ที่ปรับทุกสิ่งทุกอย่างด้วยตนเองเกือบทั้งหมด ผู้ใช้งานไม่สามารถปรับได้นัก อย่างไรก็ดี กล้องที่มีคุณภาพสูงขึ้น ผู้ใช้สามารถปรับรายละเอียดการทำงานของซอฟแวร์ได้บ้างตามสภาพแสงและวัตถุที่ถ่าย กล้องแต่ละบริษัทก็จะใช้ซอฟแวร์ที่พัฒนามาสำหรับกล้องตัวนั้นๆ โดยเฉพาะ และซอฟแวร์ที่ใช้ในกล้องนี้เรียกว่า firmware ซึ่งบริษัทอาจมีการปรับปรุง firmware สำหรับเสริมให้คุณภาพและการทำงานของกล้องนั้นๆ ดีขึ้นเป็นระยะ ผู้ใช้ควรตรวจสอบกับ web site ของกล้องตอนเองว่ามีการปรับปรุง firmware หรือไม่อย่างไร

จากที่กล่าวมาทั้ง 5 ปัจจัยต่างก็มีผลต่อคุณภาพของภาพสุดท้ายที่ได้ ผู้ซื้อควรพิจารณาจากคุณภาพของภาพที่ได้เป็นสำคัญว่ากล้องนั้นๆ ให้คุณภาพเป็นที่น่าพึงพอใจหรือไม่ กล้องที่มีคุณภาพใกล้เคียงหรืออยู่ในระดับเดียวกัน มักมีราคาไม่แตกต่างกันมาก

สมาชิกกลุ่ม

นายอานนท์ รอดพันธ์
นายอัครวุฒิ  สวัสดิ์ดีมงคล
นางสาวจิราพร กั้งซ่า
นางสาวศิริขวัญ เริกสนิทนางสาวสุมาลิน ฉ้งเม้ง