Як працює оптична миша
Сенсори оптичних мишок дійсно працюють за принципом фотокамери - вони постійно фотографують поверхню, по якій їздить миша і, порівнюючи між собою отримані знімки, визначають куди рухається миша. А для реєстрації знімків використовуються матриці, що складаються з світлочутливих елементів, тобто пікселів. Розміри самих сенсорів в пікселях вкрай невеликі! Наприклад для сенсора 30х30 загальне число пікселів буде 30 × 30 = 900 px. в той час як навіть у старого фотоапарата на 0.3 мегапікселя розмір сенсора буде 640х480 = 307200 px! Звідки тоді беруться числа DPI?
Оптичний дозвіл миші
Справа в тому, що в оптичних мишок, зображення поверхні, по якій ми водимо миша, потрапляє на сенсор через збільшує лінзу (Малюнок 1). Збільшення необхідно, щоб краще розрізняти текстуру поверхні. Якщо подивитися на звичайний чорний килимок для миші, то він начебто скрізь однаковий. Але погляньте на нього під мікроскопом - і кожен міліметр поверхні буде по-своєму унікальний! Таким чином, на сенсор оптичної мишки потрапляє лише невелика частина поверхні у вигляді квадрата. Позначимо сторону цього квадрата L. Якщо сенсор має NxN світлочутливих елементів, то значення DPI сенсора дорівнюватиме:
DPI = N / L
САМЕ ТАК!
Це так зване «базове» або «оптичне» дозвіл миші.
Очевидно, що для збільшення DPI, досить просто зменшити площу поверхні, яку буде бачити сенсор, тобто поставити більш сильну лінзу. Але навіть в цьому випадку сенсор буде працювати з зображеннями, отриманими тільки своєю маленькою матрицею. Тому DPI безпосередньо не має ніякого відношення до точності мишки. Це просто характеристика, що показує яку площу поверхні охоплює сенсор, і залежить від властивостей лінзи і розміру світлочутливої матриці сенсора.
Проте, на різних відстанях сенсор може по-різному розрізняти поверхню, краще або гірше. І саме це найбільшою мірою визначає точність сенсора!
Сильне збільшення (високе значення dpi) призводить до того, що в сенсор потрапляє занадто мало світла і фотографії стають «гучними» (згадайте кольорові плями на фотографіях, зроблених вночі). А слабке збільшення (низьке значення dpi) не дозволяє сенсора «бачити» текстуру поверхні. Крім того, якість самих світлочутливих елементів теж грає важливу роль. В сучасних ігрових мишок базовий дозвіл знаходиться в діапазоні 400-800 dpi.
Отримані матрицею фотографії сенсор порівнює між собою і зі зміщення малюнків визначає напрямок і швидкість руху мишки. При цьому, мінімальна відстань, пройдену мишею, яке може фізично зареєструвати її сенсор - це відстань, яке фіксує принаймні ОДИН світлочутливий елемент. Тобто при переміщенні мишки на відстань L сенсор може вважати максимум N рухів. Тому для мишок більш правильним буде використовувати абревіатуру CPI - counts per inch, тобто кількість зчитувань на дюйм.
Для тих, у кого як і раніше виникають труднощі з розумінням dpi / cpi, пропоную уважно проаналізувати таку картинку (Малюнок 2).
«Цифрове» дозвіл миші
При такому підході, вимоги до якості вихідного зображення стають ще більш жорсткими. Будь-який зайвий «шумок» може катастрофічно впливати на якість трекінгу. Саме тому, для більшості сенсорів ЯКІСТЬ трекінгу КРАЩЕ НА НИЗЬКИХ DPI. Чому так?
Якщо ще раз подивитися на малюнок з різними лінзами, можна помітити, що пікселі на матриці показані або повністю білими, або повністю чорними. Це зроблено для спрощення розуміння dpi. Насправді все не зовсім так.
Насправді, реальна картинка представлена різними градаціях сірого кольору. Але що найважливіше - треба розуміти, що при зміщенні зображення, колір пікселів не змінюється миттєво. При міграції світлої плями з одного пікселя на сусідній, їх кольору змінюються поступово. За ступенем зміни відтінку сірого сенсор і визначає параметри руху миші. При цьому ми можемо самі вказати, наскільки сильно повинна змінитися яскравість, щоб сенсор зареєстрував зміщення. І тим самим ми вказуємо скільки «цифрових» зчитувань ми хочемо отримати для одного реального зсуву пікселя на матриці.
Математично такий алгоритм працює дуже точно. Але в реальності у будь-якого фотоелемента є «шум». Це означає, що інтенсивність кольору на ньому може випадково змінюватися, навіть якщо миша взагалі нікуди не рухається. І якщо змусити сенсор ловити найменші зміни яскравості (тобто встановити дуже високі значення DPI / CPI!), То сенсор може прийняти випадкове зміна яскравості внаслідок шуму за реальний рух!
Навіщо нам високі dpi?
Зчитування, що видаються сенсором, обробляються операційною системою. При стандартних налаштуваннях покажчика мишки в Windows одне зчитування означає переміщення курсора рівно на одну точку на екрані. А кількість точок на екрані залежить від дозволу монітора. Якщо дозвіл екрана встановлено 1920 * 1680, то миша з 1600 dpi пройде весь екран зліва направо, якщо її пересунути на 1920/1600 = 1.14 дюйма, тобто всього за три сантиметри, а миша з 3500 dpi - за 1.5 см! Тобто ЧИМ БІЛЬШЕ CPI (DPI) ТИМ ШВИДШЕ МИШКА бігати по екрану! І це, мабуть, єдине явну перевагу високих CPI - вони дозволяють комфортно водити мишкою по екранах з великою роздільною здатністю. Правда, для сьогоднішніх дозволів цілком вистачає і 1000-3000 cpi.
У 3D іграх кожне зчитування обробляються трохи по-іншому: одне зчитування означає поворот на деякий заданий кут. Як правило, цей кут має таку величину, що для комфортної гри буде цілком достатньо і 400 dpi
Звідси мораль: НАДМІРНЕ ЗБІЛЬШЕННЯ DPI ДЛЯ КОРИСТУВАЧА НЕ МАЄ ЖОДНОГО ГЛУЗДУ.
Однак це зовсім не означає, що мишки з високими значеннями dpi погані. Скоріше навпаки. Високе значення dpi найчастіше означає, що в пристрої дійсно встановлений потужний сенсор. Інша справа, що навіть для найкращих сенсорів dpi краще ставити поменше. А виробникам потрібні продажу, ось вони і роблять упор на великі цифри, це приваблює покупців.
Сучасні ЗМІ та процеси спрощенців
«Сетунь» - єдиний серійний трійчастий комп'ютер.