Содержание
- датчик
- Стеклянные линзы /
- Несколько камер
- Стабилизация изображения
- OIS
- EIS
- Pixel binning
- Автофокус
- Автофокус с обнаружением контраста
- Фазовая автофокусировка
- Двухпиксельная автофокусировка
- мегапикселей
- Когда больше MP, тем лучше
- Когда меньше MP, тем лучше
- Програмное обеспечение
- Итак, что вы должны искать?
Наши смартфоны - это маленькие чудеса фотографии. Они настолько продвинуты, что даже бросают вызов специализированным системам камер. Конечно, многие из вас задавались вопросом, как эти крошечные камеры стали такими хорошими.
Компании тратят миллиарды на исследования и разработки, чтобы вы могли сфотографировать свою еду, достойную Instagram. Это все очень сложно, и большинство людей не понимают кучу терминов и понятий.
Мы здесь, чтобы очистить воду и помочь вам понять, что делает эти прекрасные картины возможными. Многое делается для создания отличной камеры для смартфона, поэтому давайте рассмотрим все компоненты.
Компании тратят миллиарды на исследования и разработки, чтобы вы могли сфотографировать свою еду, достойную Instagram.
Эдгар Сервантесдатчик
Камеры смартфонов прошли долгий путь, но индустрия всегда будет бороться с датчиками изображения. Большие датчики превосходят меньшие (того же качества). Размер имеет значение, и нет никакого способа обойти это.
Размер имеет значение, и в мире сенсоров изображения этого нет.
Эдгар СервантесЭто вызов для производителей смартфонов. Они не могут точно упаковать полнокадровый сенсор в маленькую тонкую трубку. Учитывая, что больший сенсор также нуждается в большем объективе, производители смартфонов обычно используют сенсоры от 1 / 2,3 дюйма до 1,7 / 1,7 дюйма.
Чтобы представить эти цифры в перспективе, Huawei P30 Pro имеет 1 / 1,7-дюймовый сенсор. Google Pixel 3 XL также известен своей удивительной камерой и имеет 1 / 2,55-дюймовый сенсор. Это карлики по сравнению с полнокадровыми 1,38-дюймовыми сенсорами в некоторых камерах DSLR.
Когда пространство ограничено, производители должны создавать датчики лучшего качества и вносить некоторые изменения. Недостатком является наличие меньшего сенсора, но компании могут сделать определенные вещи, чтобы улучшить качество изображения.
- Кто есть кто в бизнесе смартфонов
Одним из популярных методов является создание датчиков с большими пикселями, которые позволили бы захватывать больше света. Размер пикселя измеряется в микрометрах (мкм) и обычно составляет от 1,2 до 2,0 мкм в мире смартфонов.
Другой интересный метод, представленный Huawei с P30 Pro, заключался в использовании датчика RYB (красный-желтый-синий), в отличие от традиционной конфигурации RGB (красный-зеленый-синий). Переключение на фотоснимки с желтой съемкой позволяет захватывать больше света. Вы можете узнать больше об этом в нашей специальной статье.
Как пользователь, вы заметите, что лучший датчик создаст меньше шума и зернистости, улучшенную производительность при слабом освещении, улучшенные цвета, улучшенный динамический диапазон и более четкие изображения.
Стеклянные линзы /
Объективы обычно игнорируются, когда речь идет о фотосъемке со смартфона. Это странно, учитывая, что это один из самых важных предметов в обычной фотографии. Хорошо продуманный, прозрачный и чистый объектив обеспечит лучшее качество изображения.
Нам всем нравится слышать о линзах с широкой апертурой, но они сопряжены с риском.
Эдгар СервантесЛинзы также определяют диафрагму, что является важным фактором, который необходимо учитывать. Нам всем нравится слышать о линзах с широкой апертурой, но они сопряжены с риском. Объективы камеры состоят из нескольких «корректирующих групп», предназначенных для правильной фокусировки света и уменьшения аберраций. Более дешевые линзы, как правило, имеют меньше групп и, следовательно, более склонны к проблемам. Материалы линзы также играют здесь важную роль: стекло более высокого качества и многократные покрытия обеспечивают лучшую коррекцию и меньшее искажение.
- Понимание диафрагмы - что это означает и как это влияет на качество изображения?
Трудно сказать, насколько хороши или плохи линзы для смартфонов, потому что производители обычно не говорят о них. Тем не менее, есть некоторые торговые марки, которым мы можем доверять в индустрии смартфонов. Sony и Nokia работают с Zeiss, а Huawei работает с Leica. Эти бренды известны тем, что предлагают качественные линзы.
Несколько камер
Раньше у смартфонов была одна камера, но добавление большего стало обычным делом. Многие телефоны в настоящее время имеют две или три камеры. Тогда у нас есть сумасшедшие, такие как Nokia 9 PureView и его пять стрелков.
Если у вас нет сенсора большего размера или более продвинутого стекла, у вас может быть и их куча.
Эдгар СервантесСуществуют различные причины для установки нескольких камер на телефон - это делает работу с фотографиями более гибкой. Возьмите Huawei P30 Pro; у него есть основная камера общего назначения, широкоугольная камера и знаменитый 125-миллиметровый зум-объектив перископа. Это позволяет использовать каждую камеру для определенных обстоятельств.
Многокамерные установки также играют большую роль в компьютерной фотографии. Например, Nokia 9 PureView имеет 3 монохромных датчика, два датчика RGB и камеру ToF (время полета). Все эти изображения работают вместе в каждом снимке, чтобы захватить наиболее подробную информацию, цвет, свет и информацию о глубине. Фактически, каждый снимок с этого смартфона - это фотография HDR.
Если у вас нет сенсора большего размера или более продвинутого стекла, у вас может быть и их куча. Именно так производители компенсируют ограничения на фотографии, представленные смартфонами.
- Многократные линзы: следующая большая тенденция в мобильной фотографии?
- Лучшие телефоны с двумя фронтальными камерами
- Лучшие телефоны с настройкой тройной камеры - какие у вас варианты?
Стабилизация изображения
Камеры смартфонов используют два типа стабилизации изображения: оптическая стабилизация изображения (OIS) и электронная стабилизация изображения (EIS). В зависимости от телефона у вас может не быть ни одной, ни одной, ни обеих этих функций.
Технологии стабилизации изображения предназначены для уменьшения дрожания и обеспечения более плавного и четкого снимка. В идеале вы хотели бы иметь возможность использовать оба, потому что OIS лучше для фотографий, а EIS сфокусирован на видео. Если вам нужно выбрать между одним из них, лучшим вариантом будет OIS.
OIS
OIS компенсирует небольшие движения камеры во время экспозиции. В общих чертах он использует плавающую линзу, гироскопы и маленькие моторы. Элементы управляются микроконтроллером, который слегка перемещает объектив, чтобы противостоять сотрясению камеры или телефона - если телефон перемещается вправо, объектив перемещается влево.
- OIS - Оптическая стабилизация изображения - объясняет Гэри!
Это лучший вариант, потому что вся стабилизация выполняется механически, а не с помощью программного обеспечения. Это означает, что в процессе не теряется качество.
EIS
Электронная стабилизация изображения работает через программное обеспечение. По сути, EIS разбивает видео на части и сравнивает его с предыдущими кадрами. Затем он определяет, было ли движение в кадре естественным или нежелательным дрожанием, и исправляет его.
EIS обычно ухудшает качество, так как ему требуется пространство от краев контента для применения исправлений. Однако за последние несколько лет он улучшился. Смартфон EIS обычно использует гироскоп и акселерометр, делая его более точным и снижая потери качества. Как обычно в наши дни, программное обеспечение убивает его.
Pixel binning
Вы, наверное, слышали этот термин раньше и понятия не имеете, что он означает. Дело в том, что он уменьшает шум и помогает в условиях слабого освещения.
Pixel-binning - это процесс, который объединяет данные из четырех пикселей в один. Используя эту технику, датчик камеры с 0,9 микронными пикселями может давать результаты, эквивалентные 1,8 микронным пикселям.
Самым большим недостатком является разрешение, деленное на четыре при съемке в пикселях. Это означает, что снимок в 48-мегапиксельной камере на самом деле составляет 12 мегапикселей.
Как правило, пиксельное биннинг становится возможным благодаря использованию на сенсорах камеры четырехугольного фильтра Байера. Фильтр Байера - это цветной фильтр, используемый во всех датчиках цифровых камер, расположенный поверх пикселей и фиксирующий изображение красного, зеленого и синего цветов.
- Что такое пиксельный биннинг? Все, что вы должны знать об этой фотографической технике
Ваш стандартный фильтр Байера состоит из 50-процентных зеленых фильтров, 25-процентных красных фильтров и 25-процентных синих фильтров. По данным фотоматериала Cambridge in Color, это устройство предназначено для имитации человеческого глаза, чувствительного к зеленому свету. Как только это изображение захвачено, оно интерполируется и обрабатывается для получения окончательного, полноцветного изображения.
Не многие телефоны используют биннинг пикселей, но это приятное удовольствие. Некоторые из них включают LG G8 ThinQ, серии Xiaomi Redmi Note 7, Xiaomi Mi 9, Honor View 20, Huawei Nova 4, Vivo V15 Pro и ZTE Blade V10.
Автофокус
Камеры смартфонов обычно используют три типа систем автофокусировки: двухпиксельная, фазовая и контрастная. Мы расскажем вам о них по порядку, от худшего к лучшему.
- Как работают камеры смартфонов, - объясняет Гари
Автофокус с обнаружением контраста
Это самый старый из трех, и он работает путем измерения контрастности между областями. Идея состоит в том, что сфокусированная область будет иметь более высокий контраст, так как края будут более резкими. Когда область достигает определенного контраста, камера будет считать ее в фокусе. Это старая медленная техника, поскольку она требует перемещения элементов фокусировки до тех пор, пока камера не найдет нужный контраст.
Фазовая автофокусировка
«Фаза» означает, что световые лучи, исходящие из определенной точки, попадают на противоположные стороны линзы с одинаковой интенсивностью - другими словами, они находятся «в фазе». Автофокусировка с обнаружением фазы использует фотодиоды на датчике для измерения разности фаз. Затем он перемещает фокусирующий элемент в объективе, чтобы сфокусировать изображение. Он действительно быстрый и точный, но отстает от двухпиксельной автофокусировки, потому что он использует выделенные фотодиоды вместо использования большого количества пикселей.
Двухпиксельная автофокусировка
На сегодняшний день это лучшая технология автофокуса для смартфонов. Двухпиксельная автофокусировка похожа на определение фазы, но использует большее количество точек фокусировки на сенсоре. Вместо того, чтобы фокусироваться на выделенных пикселях, каждый пиксель состоит из двух фотодиодов, которые могут сравнивать тонкие разности фаз, чтобы вычислить, куда перемещать объектив. Поскольку размер выборки намного выше, то и способность камеры быстрее сфокусировать изображение.
Некоторые считают, что более быстрая автофокусировка не имеет большого значения, но, к примеру, она имеет огромное значение при съемке в действии. Даже доли секунды ценны во время бегства. Никто не любит размытое, наполовину сфокусированное изображение.
мегапикселей
Чем выше число мегапикселей, тем лучше? Ответ, это зависит. Это зависит от ваших собственных потребностей и других факторов.
Когда больше MP, тем лучше
Больше мегапикселей означает больше четкости. Хотя это не всегда сделает вашу фотографию лучше, она даст больше деталей. Это хорошее удовольствие для тех, кто любит обрезать, поскольку изображение с более высоким мегапикселем будет иметь больше пикселей для работы и, следовательно, больше пикселей для экономии.
Большее количество пикселей также может гарантировать лучшее качество печати, если вы когда-нибудь решите сделать печатные копии своих изображений. Это будет иметь значение, только если ваши отпечатки будут достаточно большими. Теорема Найквиста учит нас, что изображение будет выглядеть значительно лучше, если мы запишем его в два раза больше максимальных размеров нашей предполагаемой среды. Имея это в виду, для получения наилучших результатов нужно было сделать снимок размером пять на семь дюймов с качеством печати (300 точек на дюйм) с разрешением 3000 x 4200 пикселей или около 12 мегапикселей.
Когда меньше MP, тем лучше
Печать фотографий на смартфонах - редкая и умирающая привычка, поэтому большая мощность печати не изменит большинство из нас. Что он сделает, так это увеличит размер файлов изображений, которые займут ваше драгоценное место для хранения. Не говоря уже о том, что их редактирование в устройствах с низким энергопотреблением может привести к вялому опыту.
Также важно помнить, что увеличение количества пикселей в крошечном пространстве приведет к уменьшению пикселей. Меньшие пиксели могут потреблять меньше света и создавать больше шума. Производители смартфонов, похоже, нашли баланс между размером и качеством, держа датчики на уровне около 12MP и увеличивая пиксели.
Однако всегда есть исключения. Ярким примером является Honor View 20, который имеет сенсор 48MP, но он также больше 1/2-дюймового сенсора, а камера использует пиксельное биннинг. В этом случае у производителя была причина использовать большее количество мегапикселей и соответственно настроить аппаратное обеспечение устройства.
Програмное обеспечение
Некоторые физические ограничения, которые мы просто не можем улучшить - по крайней мере, не намного. Аппаратное обеспечение камеры смартфона выходит на плато, и в итоге производители не смогут продать камеру на два-пять процентов лучше.Пока какая-то революционная технология обработки изображений не заменит текущую, это превратилось в битву кодирования.
Программное обеспечение помогает спасти всюду, где аппаратное обеспечение не может доставить.
Эдгар СервантесПрограммное обеспечение помогает спасти то, что не может доставить оборудование. Благодаря компьютерной фотографии телефоны знают, что вы снимаете, где вы снимаете и в какое время вы снимаете. Этот метод может анализировать кадр и принимать решения за вас, например, сделать небо более синим, адаптировать баланс белого в темноте и улучшить цвета при необходимости.
Программное обеспечение также делает возможными сложные функции, такие как портретный режим, HDR и ночной режим. Все эти процессы требовали специального оборудования, времени, знаний и усилий. Теперь программное обеспечение берет на себя большую часть тяжелой работы от стрелка. Благодаря телефонам с несколькими камерами, программное обеспечение также может снимать несколько изображений и объединять их для получения единой улучшенной фотографии.
Телефоны могут однажды побить традиционные камеры, и все это благодаря программному обеспечению. Здесь мы касаемся вершины айсберга, но вы можете позволить нашему собственному Дэвиду Имелу поделиться своими мыслями о компьютерной фотографии и о том, как она будет революционизировать все.
Итак, что вы должны искать?
Это было много информации, чтобы принять, поэтому вот краткое резюме того, что вы должны искать при покупке хорошей камеры смартфона.
- Большой датчик всегда лучше. 1 / 1,7 дюйма примерно такой же большой, как и большинство датчиков камеры смартфона. Есть побольше, но они редки.
- Ищите больше мегапикселей, если вам абсолютно необходимо печатать (или вам действительно нужны большие изображения). В противном случае, расставьте приоритеты для более крупных пикселей или таких методов, как разбиение на пиксели. Размер пикселя измеряется в микрометрах, и все, что больше 1,2 мкм, должно быть хорошим. Хороший смартфон должен иметь не менее 12 Мп, что является предпочтительным для использования в Интернете и печати небольших изображений.
- Линзы очень важны. Хотя информация не всегда доступна, попробуйте убедиться, что ваш телефон имеет качественное стекло. Некоторые производители сотрудничают с такими известными брендами, как Leica или Zeiss.
- Хорошее программное обеспечение является ключевым. Улучшения программного обеспечения для исследований. Все производители по-разному подходят к программному обеспечению, что приводит к различным результатам. Samsung известен высокой контрастностью и насыщенными цветами. Устройства Google Pixel также имеют отличное программное обеспечение, обеспечивающее широкий динамический диапазон, естественные цвета и четкие изображения.
- Двухпиксельный автофокус - лучший в смартфонах. Автофокусировка с обнаружением фазы также очень хороша, но она будет немного медленнее.
Думать, что все эти компоненты могут поместиться в таком маленьком пространстве. Камеры смартфонов - это настоящее чудо техники. Теперь возьмите всю эту информацию и выясните, где находится ваш следующий телефон с камерой с точки зрения фотографии смартфона.
