Что такое разрешение сенсора мыши dpi

Что такое разрешение сенсора мыши dpi

Сменить шрифт на обычный короткая ссылка на новость:
следующая новость | предыдущая новость #Разрешение_сенсора_мыши

Разрешение сенсора мышки, указанное в dpi обозначает чувствительность мышки, то есть это параметр «sensitivity» из настроек многих игр, реализованный на аппаратном уровне. Многие отождествляют разрешение мышки с точностью ее работы. На самом деле это совсем не так, и ниже мы попробуем объяснить почему.

Давайте разберемся, что именно показывают цифры разрешения. Как мы писали в статье о типах сенсоров мышек, одной из частей сенсора является устройство, принцип работы которого очень похож на цифровые фото/видеокамеры. Этот миниатюрный фотоаппарат с высокой частотой делает снимки рабочей поверхности с целью их последующей обработки и определения смещения мышки. Однако разрешение этой камеры крайне низкое, и составляет порядка 20, 30 точек по горизонтали и вертикали, что даже близко не сравнится с разрешением игровых мышей в 6, 12 или даже 16 тыс. dpi. Дело в том, что в оптическом сенсоре установлена увеличивающая линза, и на каждый элемент, или пиксель, светочувствительной матрицы (R) попадает крохотный участок рабочей поверхности(L).

Таким образом, чтобы определить разрешение матрицы мышки в привычных нам dpi нужно возвести в степень -1 длину участка поверхности стола, попадающего на конкретный пиксель каждую единицу времени. Звучит сложно, чтобы стало понятнее, приведем пример.

Предположим, что матрица единовременно считывает 0.0127 мм поверхности стола. Для начала надо перевести эту величину в дюймы : 0.0127 / 25.4 = 0.0005 дюйма. В итоге получаем разрешение матрицы в 1 / 0.0005 = 2000 dpi.

Исходя из выше сказанного можно сделать вывод, чторазрешение мышки никак не связано с точностью позиционирования, а влияет скорее на скорость перемещения курсора/прицела. Это подтверждается, например тем, что многие профессиональные киберспортсмены, какую бы крутую мышку они не выбирали, в ее настройках задают разрешение порядка 300-500 dpi, а иногда и меньше. С другой стороны высокое максимальное разрешение мыши показывает качество применяемой в его сенсоре оптики, что косвенно может служить подтверждением ее высокого класса.

Если вы собираетесь купить высококачественную игровую мышку, то настоятельно рекомендуем не просто смотреть на ее высокое разрешение. Гораздо эффективнее выбирать «грызуна» исходя из модели использованного в ней сенсора.

Шел 2018 год. На рынке появляются новые и новые навороченные модели мышек с умопомрачительными DPI 3200, 6400, 12800 и выше. Однако больше, не значит лучше. Какой показатель лучше, сколько должен быть, на что влияет — поговорим в этой статье.

DPI (dots per inch) дословно переводится как количество точек на дюйм, и означает насколько много точек может считать сенсор мыши с поверхности. Но количество считываемых точек с поверхности и точность позиционирования мышки — вещи слабо зависимые друг от друга. Несмотря на изменения в DPI, сенсор у мыши один, его качество и характеристики не меняются.
Дело обстоит как с зеркальными фотоаппаратами:

  • Слишком высокие значения приводят к появлению «шумов» в считываемом изображении (вспомните, как много на ночных фотографиях шумовых пикселей)
  • Слишком низкие значения приводят к недостаточной освещенности считываемого изображения (днем на фото можно пренебрегать, но ночью вы ничего не увидите на фото, шумов тоже не будет)

Наиболее оптимальный вариант, это базовое, оптическое разрешение мышки. У современных офисных и игровых мышек базовое значение 400 или 800. Хороший и качественный современный сенсор мыши (например, PMW3366) способен считывать пиксели один к одному при 800, хотя некоторые модели могут считывать и при 400. Какое из них лучше? Спорить можно бесконечно, но 400 и 800 являются определенно лучшими для мышки, чем 100, 200, 1600 или выше.

Читайте также:  Mozilla firefox не воспроизводит видео

ОПТИЧЕСКОЕ И ЦИФРОВОЕ РАЗРЕШЕНИЕ МЫШИ

Если оптическое разрешение мыши неизменно (стоит линза, её свойства остаются неизменны), то цифровое можно изменять налету.
Мышь считывает движение по коврику через линзу. Коврик для мыши (черного цвета) на самом деле состоит из белых, серых и черных цветов (не верите – взгляните через микроскоп:). При перемещении мышка реагирует на изменения цвета пикселей. Если мышь считывает смещение на один пиксель, то поменяв DPI на более высокое, сенсор дорисует пиксели. Чем выше разрешение мышки, тем больше пикселей он дорисует — это лишь ускорит движение мыши, а вот точность позиционирования упадет. Это ещё один камень в огород нестандартным DPI. Единственный плюс высокого DPI мыши проявляется лишь на высоких разрешениях мониторов и телевизоров — 2560×1440, 3840×2160, 5K и выше.

Выбор игровой мыши. Киберспорт.

Основное

пятница, 27 июня 2014 г.

Оптические мышки. Что такое DPI и CPI. Для чайников.

Как работает оптическая мышь

Сенсоры оптических мышек действительно работают по принципу фотокамеры – они постоянно фотографируют поверхность, по которой ездит мышь и, сравнивая между собой полученные снимки, определяют куда двигается мышь. А для регистрации снимков используются матрицы, состоящие из светочувствительных элементов, т.е. пикселей. Вот что собой представляют матрицы некоторых игровых сенсоров (также указано максимальное значение dpi):

Microsoft 3.0/1.1 , сенсор MLT 04 ST , 400 dpi , 22х22 светочувствительных элементов

Logitech MX 518 , сенсор Avago 3080, 1600 dpi , 30х30 светочувствительных элементов

Logitech G 400 , сенсор Avago 3095, 3500 dpi , 30 x 30 светочувствительных элементов

Как видно, размеры самих сенсоров в пикселях крайне невелики! Например для сенсора 30х30 общее число пикселей будет 30×30=900 px , в то время как даже у старого фотоаппарата на 0.3 мегапикселя размер сенсора будет 640х480=307200 px! Откуда тогда берутся числа DPI?

Оптическое разрешение мыши

Дело в том, что в оптических мышках, изображение поверхности, по которой мы водим мышь, попадает на сенсор через увеличивающую линзу (Рисунок 1). Увеличение необходимо, чтобы лучше различать текстуру поверхности. Если посмотреть на обычный черный коврик для мыши, то он вроде бы везде одинаковый. Но взгляните на него под микроскопом – и каждый миллиметр поверхности будет по-своему уникален! Таким образом, на сенсор оптической мышки попадает лишь небольшая часть поверхности в виде квадрата. Обозначим сторону этого квадрата L. Если сенсор имеет NxN светочувствительных элементов, то (следите за руками) значение DPI сенсора будет равно:

Очевидно, что для увеличения DPI , достаточно просто уменьшить площадь поверхности, которую будет видеть сенсор, т.е. поставить более сильную линзу. Но даже в этом случае сенсор будет работать с изображениями, полученными только своей маленькой матрицей. Поэтому DPI напрямую не имеет никакого отношения к точности мышки. Это просто характеристика, показывающая какую площадь поверхности охватывает сенсор, и зависит от свойств линзы и размера светочувствительной матрицы сенсора.

Тем не менее, на разных расстояниях сенсор может по-разному различать поверхность, лучше либо хуже. И именно это в наибольшей степени определяет точность сенсора!

Сильное увеличение (высокое значение dpi) приводит к тому, что в сенсор попадает слишком мало света и фотографии становятся "шумными" (вспомните цветные пятна на фотографиях, сделанных ночью). А слабое увеличение (низкое значение dpi) не позволяет сенсору "видеть" текстуру поверхности. Кроме того, качество самих светочувствительных элементов тоже играет важную роль. В современных игровых мышках базовое разрешение находится в диапазоне 400-800 dpi.

DPI vs CPI

Полученные матрицей фотографии сенсор сравнивает между собой и по смещению рисунков определяет направление и скорость движения мышки. При этом, минимальное расстояние, пройденное мышью, которое может физически зарегистрировать её сенсор – это расстояние, которое фиксирует по крайней мере ОДИН светочувствительный элемент. Т.е. при перемещении мышки на расстояние L сенсор может считать максимум N движений. Поэтому для мышек более правильным будет использовать аббревиатуру CPIcounts per inch , т.е. количество считываний на дюйм.

Читайте также:  С какой периодичностью должен отключаться холодильник

Для тех, у кого по-прежнему возникают трудности с пониманием dpi/cpi, предлагаю внимательно проанализировать следующую картинку (Рисунок 2).

DPI = CPI!

"Цифровое" разрешение мыши

Современные методы сравнивания изображений позволяют определять параметры движения с субпиксельной точностью. Т.е. даже если на матрице изображение сместилось всего на один пиксель, сенсор может определить смешение на 5-10 пикселей! В сенсоре Pixart PMW3366, соотношение "один пиксель — одно считывание" выполняется лишь при 800 dpi. А максимальные для этого сенсора 12000 dpi достигаются его возможностью выдавать 16 считываний на один реальный пиксель.

При таком подходе, требования к качеству исходного изображения становятся еще более жесткими. Любой лишний "шумок" может катастрофически влиять на качество трекинга. Именно поэтому, для большинства сенсоров КАЧЕСТВО ТРЕКИНГА ЛУЧШЕ НА НИЗКИХ DPI. Почему так?

Если еще раз посмотреть на рисунок с разными линзами, можно заметить, что пиксели на матрице показаны либо полностью белыми, либо полностью черными. Это сделано для упрощения понимания dpi. В действительности все не совсем так. Вот как выглядит реальное изображение поверхности, полученное сенсором мыши (logitech g502, PMW3366):

Фотографии поверхности, сделанные сенсором PMW3366

На самом деле, реальная картинка представлена различными градациям серого цвета. Но что самое важное — надо понимать, что при смещении изображения, цвет пикселей не изменяется мгновенно. При миграции светлого пятна с одного пикселя на соседний, их цвета изменяются постепенно. По степени изменения оттенка серого сенсор и определяет параметры движения мыши. При этом мы можем сами указать, насколько сильно должна измениться яркость, чтобы сенсор зарегистрировал смещение. И тем самым мы указываем сколько "цифровых" считываний мы хотим получить для одного реального смещения пикселя на матрице.

Цифровое увеличение dpi

Математически такой алгоритм работает очень точно. Но в реальности у любого фотоэлемента есть "шум". Это значит, что интенсивность цвета на нем может случайно изменяться, даже если мышь вообще никуда не движется. И если заставить сенсор ловить самые маленькие изменения яркости (т.е. установить очень высокие значение DPI/CPI!), то сенсор может принять случайное изменение яркости вследствие шума за реальное движение!

Зачем нам высокие dpi?

Считывания, выдаваемые сенсором, обрабатываются операционной системой. При стандартных настройках указателя мышки в Windows одно считывание означает перемещение курсора ровно на одну точку на экране. А количество точек на экране зависит от разрешения монитора. Если разрешение экрана установлено 1920*1680, то мышь с 1600 dpi пройдет весь экран слева направо, если её передвинуть на 1920/1600=1.14 дюйма, т.е. всего за три сантиметра, а мышь с 3500 dpi – за 1.5 см! Т.е. ЧЕМ БОЛЬШЕ CPI ( DPI ) ТЕМ БЫСТРЕЕ МЫШКА БЕГАЕТ ПО ЭКРАНУ! И это, пожалуй, единственное явное преимущество высоких CPI – они позволяют комфортно водить мышкой по экранам с большим разрешением. Правда, для сегодняшних разрешений вполне хватает и 1000-3000 cpi .

Читайте также:  Инстаграм съедает качество видео

В 3 D играх каждое считывания обрабатываются немного по-другому: одно считывание означает поворот на некоторый заданный угол. Как правило, этот угол имеет такую величину, что для комфортной игры будет вполне достаточно и 400 dpi
.
Отметим, что в случае с мышкой Logitech MX 518, минимальное расстояние, которое различит сенсор мыши при её перемещении будет равно L / N =1/ DPI =1/1600 0,000625 дюйма, т.е. примерно 0,015 мм! В случае с Microsoft 3.0/1.1 (400 cpi ) это расстояние будет равно 0,0625 мм. Очевидно, что чем больше CPI , ТЕМ СЛОЖНЕЕ навести мышку на конкретный пиксель на экране. Это похоже на прохождение гоночной трассы – вписываться в повороты легче на маленькой скорости (т.е. на малых CPI).

Отсюда мораль: ЧРЕЗМЕРНОЕ УВЕЛИЧЕНИЕ DPI ДЛЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ НЕ ИМЕЕТ НИКАКОГО СМЫСЛА.

Однако это совсем не значит, что мышки с высокими значениями dpi плохие. Скорее наоборот. Высокое значение dpi чаще всего означает, что в устройстве действительно установлен мощный сенсор. Другое дело, что даже для самых лучших сенсоров dpi лучше ставить поменьше. А производителям нужны продажи, вот они и делают упор на большие цифры, это привлекает покупателей.

Есть один момент. Многие мышки имеют кнопку переключения CPI. Что это значит? Допустим мы переключились с 1600 cpi на 800. В этом случае, сенсор прост о будет пропускать каждое второе считывание. А если переключимся на 400 dpi – сенсор будет пропускать 3 считывания из четырех. Именно по этой причине, мы говорим именно о максимальном значении CPI (DPI) сенсора. Выше него, увы, сенсор правильно работать не может. Что будет, если мы захотим наши максимальные значения 1600 cpi превратить в 3200? Мышь просто будет «придумывать» считывания, лежащие между двумя «реальными» считываниями. И такое явление не редкость. Кроме того, изменение CPI также может происходить "программно", например при помощи программного обеспечения мыши . Н о это происходит уже вне сенсора, и далеко не всегда благополучно сказывается на точности и скорости отклика сенсора.

Практический урок. SS Kinzu V2 и SS Kana

Как ни странно, обе мышки имеют один и тот же оптический сенсор PixArt PAW3305. Размер матрицы 32х32 элемента. Единственное, чем они отличаются – это линзой. В Кане она увеличивает изображение в два раза слабее. Что в итоге? Поскольку сенсор Каны видит в два раза больше поверхности, это позволило чуть ли не вдвое увеличить максимальную скорость движения, при которой сенсор все еще считывает движения. В случае с Kinzu V 2 любое резкое движение просто опрокинет ваш прицел в пол. Но есть и обратная сторона медали. Поскольку сенсор Каны видит в два раза больше поверхности, согласно формуле CPI = N / L , получится, что его реальные CPI уменьшаться в два раза! И если у Кинзу максимальное значение CPI равно 3200, то у Каны оно становится равным 1600. Но производитель SteelSeries заявляет для Каны максимальное CPI такое же как и у Кинзу, т.е. 3200. Вот и получается, что сенсору приходится просто вставлять между каждыми своими реальными считываниями одно придуманное, что приводит к ужасной точности Каны на 3200 CPI . Такие вот маркетинговые дела.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector