Содержание

• Что такое апертура? Это все о захвате света
• Узнавая о F-остановках
• Качество объектива
• Собираем все вместе

Я уверен, что многие из вас используют свой смартфон в качестве основной камеры. Даже те, у кого есть зеркалка, не могут поспорить с удобством наличия хорошего стрелка в кармане. По правде говоря, качество флагманской камеры смартфона более чем достаточно для съемки большинства повседневных моментов. Чтобы сделать дела более интересными, производители не демонстрируют признаков замедления улучшений. В дополнение к тенденции двойной и тройной камер, последние несколько поколений смартфонов также расширяют границы с точки зрения более широкой апертуры камеры. Но что такое диафрагма?

Уже не редкость видеть смартфоны с диафрагмой f / 1.8 или выше, что было подвигом даже для объективов профессионального уровня. Такие устройства, как iPhone XS Max, Pixel 3 XL и Huawei Mate 20 Pro, имеют диафрагму f / 1.8. Однако некоторые производители переносят эту игру на другой уровень. Samsung Galaxy S10 и LG V40 имеют диафрагму f / 1,5.

В то время как числа хороши для спецификаций, действительно ли это число диафрагмы делает фотографии лучше? Это именно то, что мы стремимся ответить.

Что такое апертура? Это все о захвате света

Вообще говоря, фотография - это получение нужного количества света, и довольно хорошее эмпирическое правило для оценки качества камеры - выяснить, насколько она хороша при съемке света. Первоклассный сенсор в паре с безупречной линзой является популярной комбинацией DSLR, и то же самое относится к смартфонам, хотя и с некоторыми ограничениями.

Небольшой форм-фактор смартфона означает, что линзы и датчики меньше по размеру, поэтому меньше света достигает их, что влияет на конечное качество изображения. Мы видели, как производители смартфонов используют большие размеры пикселей сенсора от 1,2 мкм до 1,55 мкм, чтобы бороться с этим, получая отличные результаты, а другая половина уравнения захвата света - это то, сколько света проходит через объектив, чтобы достичь этих пикселей. Это где апертура входит.

Узнавая о F-остановках

Хорошо, так что же такое диафрагма? Диафрагма определяется размером отверстия, через которое свет может попасть в камеру. Диафрагма измеряется в диафрагмах, которые представляют собой отношение фокусного расстояния, деленное на размер отверстия. Таким образом, чем меньше диафрагма, тем шире отверстие и, следовательно, больше света может достигать датчика, что приводит к лучшему слабому освещению и меньшему шуму. Если вы сузите апертуру с помощью полной «остановки» - или степени квадратного корня из 2 (ƒ / 2 до ƒ / 2.8, ƒ / 4 до ƒ / 5.8 и т. Д.) - вы уменьшите площадь светосбора вдвое.

Чем меньше диафрагма, тем шире отверстие и, следовательно, больше света может достичь датчика. Это означает лучшую производительность при слабом освещении и большую скорость затвора.

Это также имеет преимущество, заключающееся в уменьшении времени выдержки, необходимого для заданного количества захвата света, что уменьшает размытость при съемке в движении или от дрожащих рук, что делает его использование с OIS еще более мощным. Поэтому, если вы хотите запечатлеть этот идеальный неподвижный кадр, более широкая апертура поможет вам достичь этого.

Чем больше апертура, тем меньше число ƒ-стопа.

Камеры смартфона расположены очень близко к объективу, намного ближе, чем в камерах DSLR. Фокусная точка камеры на расстоянии между тем, где свет сходится в объективе к датчику, и камеры смартфона имеют более короткие фокусные расстояния, чем DSLR. Поскольку мы знаем, что уравнение диафрагмы - это фокусное расстояние, деленное на размер отверстия, это помогает объяснить, почему у телефонных камер диафрагма шире, чем у большинства объективов DSLR, хотя они не обязательно лучше при захвате света.

В смартфонах датчик находится очень близко к точке схождения, что приводит к короткому фокусному расстоянию. Тем не менее, сенсоры небольшого размера не позволяют получить сильный эффект глубины резкости.

Говоря о объективах фотоаппаратов, любители фотографии часто ассоциируют более широкую диафрагму с меньшей глубиной резкости, что позволяет получить приятное мягкое боке. Однако со смартфонами мы застряли с фиксированной апертурой, меньшим датчиком изображения, расположенным близко к объективу, и достаточно широким полем обзора, поэтому глубина резкости телефонной камеры никогда не будет такой малой.

Датчики смартфона расположены намного ближе к объективу, чем в зеркальной камере, поэтому современные смартфоны имеют более широкое соотношение диафрагмы, даже если отверстие меньше.

Камера смартфона f / 2.2 на самом деле обеспечивает только глубину резкости, эквивалентную диафрагме f / 13 или f / 14 на полнокадровой камере, что приводит к небольшому размытию. Современные телефоны с улучшенными эффектами боке на самом деле полагаются на программное обеспечение для более драматичного внешнего вида.

Хотя широкая диафрагма не является гарантией качества камеры, меньшее значение диафрагмы дает больше света для датчика, что уменьшает время выдержки, уменьшая размытость, и уменьшает шум датчика. Это значение всегда следует рассматривать в сочетании с размером в пикселях, так как для более крупных пикселей необязательно требуется более широкая апертура для захвата достаточного количества света. Тем не менее, небольшие пиксели и небольшая диафрагма - верный признак того, что при низкой освещенности будут возникать проблемы.

Samsung Galaxy S9 был первым, кто представил технологию Dual Aperture. Вы можете выбрать между f / 1.5 и f / 2.4 на одном объективе.

Качество объектива

Не менее важным, но часто игнорируемым компонентом всех стеков камеры смартфона является объектив, и, как и все остальное, они также значительно различаются по качеству. В конце концов, грязный объектив делает плохие снимки, и из этого следует, что стекло объектива с плохой четкостью или прозрачностью уменьшит количество света, попадающего на датчик, и, следовательно, ухудшит качество изображения.

Смартфоны с очень широкой апертурой, такие как новая Galaxy S10, требуют особого внимания к дизайну объектива, чтобы избежать искажений аберрации и эффектов бликов объектива, которые часто посещают некоторые устройства. Считайте, что так выглядит сложнее точно сфокусировать свет, когда он проходит через более широкое отверстие, поэтому при изготовлении линз нужно проявлять еще большую осторожность. Аберрационное искажение охватывает целый ряд проблем, которые возникают, когда объектив не может точно сфокусировать точку света. Телефоны с широкой апертурой по определению менее сфокусированы на определенной части сцены, чем телефоны с более закрытой апертурой, и, следовательно, более подвержены проблемам.

Аберрационное искажение имеет множество эффектов. К ним относятся сферическая аберрация (пониженная четкость и резкость), кома (размытие или искажение), кривизна поля (потеря фокуса на краях), искажение (выпуклость или вогнутость изображения) и хроматическая аберрация (несфокусированные цвета и разделенный белый свет) и другие. , Смотрите некоторые примеры ниже (источник).

Объективы камеры, в том числе и смартфоны, состоят из нескольких «корректирующих групп», предназначенных для правильной фокусировки света и уменьшения этих 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. Фотографы иногда называют их «быстрыми» объективами.

Считайте, что так выглядит сложнее точно сфокусировать свет, проходящий через более широкое отверстие, поэтому при изготовлении объективов с большой апертурой следует проявлять еще большую осторожность.

Качество объектива сложнее судить по номерам или спецификациям, и многие производители телефонов даже не упоминают об этом. К сожалению, этот вопрос усложняет разговоры о диафрагме и размерах пикселей, поскольку удешевление линз может сделать эти разработки бесполезными.

К счастью, на рынке смартфонов сейчас работают некоторые известные компании-производители оптики, в том числе Zeiss, Leica и другие.

В заключение следует сказать, что качество линз так же важно, как и другие факторы, которые мы обсуждали, если не более того, поскольку плохие линзы могут отменить хорошую разработку, сделанную в другом месте. К сожалению, это сложный фактор для понимания и почти невозможно оценить без тестирования камеры.

Собираем все вместе

Теперь вы знаете ответ «что такое диафрагма», так хорошо для вас. Как вы уже, наверное, поняли, диафрагма - это еще не все, и это положит конец хорошей настройке камеры смартфона. Как и в большинстве других областей фотографии, при принятии решения о покупке это не очень полезное число, поскольку само по себе это не показатель качества. Тем не менее, он предлагает ряд преимуществ, в том числе возможность лучшего захвата при низкой освещенности и более быстрых выдержек.

Для креативщиков более широкая диафрагма не дает ничего особенного с точки зрения интересных возможностей съемки, помимо возможности делать более качественные снимки. Объективы закреплены в смартфоне, а небольшой размер сенсоров означает, что вы никогда не будете видеть много на пути или иметь большой контроль над художественным размытием, за исключением очень близких снимков. В наши дни большинство телефонных камер, которые предлагают эффекты боке, делают это с помощью программного обеспечения и / или в сочетании с данными со второй камеры. Широкоугольные и зум-камеры являются более интересными вариантами, если вы ищете уникальные снимки.

При этом маленькие сенсоры смартфонов особенно чувствительны к слабому освещению, а более широкая диафрагма в сочетании с отличными объективом и сенсором теоретически должна помочь снизить уровень шума и улучшить качество картинки. В конечном счете, единственный способ убедиться в этом - протестировать камеру самостоятельно.