Kaj pravijo značilnosti kamer pametnih telefonov in ali jim lahko zaupate?

Na začetku razvoja pametnih telefonov je izstopala ločena kategorija - telefon s kamero: v teh pripomočkih je bila kameri namenjena največja pozornost. Zdaj vsak vodilni model skoraj vseh znamk poskuša pritegniti pozornost z najbolj zapleteno in zanimivo izvedbo fotoaparata. Značilnosti naprav so zakrite z glasnimi besedami, krepkimi slogani, ogromnimi številkami in lastnimi imeni tehnologij. Toda ali je mogoče od njih odšteti kaj koristnega in razumeti, ali je ta kamera sposobna ustvariti spodobno sliko? Ugotovimo zdaj.

Ključne lastnosti kamer pametnih telefonov

Značilnosti kamere na pametnem telefonu so v bistvu enake značilnostim katere koli digitalne kamere. Vendar morate razumeti, za kaj je odgovoren ta ali tisti parameter.

Megapikslov

Proizvajalci jim v oglaševalskih akcijah posvečajo največ pozornosti. Piksel je svetlobno občutljiv element na senzorju kamere ali fotodioda. Sestavljen je iz štirih podpikslov, od katerih vsaka zaradi svetlobnih filtrov prepušča le svetlobo lastnega odtenka. Najpogosteje so to rdeča, modra in zelena. Iz kombinacije teh barv dobimo točko zahtevanega odtenka in želene svetlosti.

Nekateri proizvajalci se odmikajo od najbolj priljubljene sheme in rdeči, modri in zeleni barvni filtri dodajo belo ali rumeno. V tem primeru fotodioda zajame več svetlobe in slike so svetlejše.

Megapikseli prikazujejo, v kakšni ločljivosti je fotoaparat sposoben fotografirati, torej iz koliko milijonov slikovnih pik bo sestavljena končna slika.

Danes številni proizvajalci predstavljajo pametne telefone s kamerami z 48, 64 ali 108 milijoni slikovnih pik, ki delujejo v načinu združevanja pik. V takih senzorjih pikslov ni sestavljenih iz štirih, temveč iz 16 podpikslov, kombiniranih s štirimi. Če je na primer pri klasičnem senzorju ena slikovna pika sestavljena iz ene modre, dveh zelenih in ene rdeče subpixel, potem je v kamerah z visoko ločljivostjo sestavljen iz štirih modrih, osmih zelenih in štirih rdečih podpikslov.

S povečanjem števila slikovnih pik se poveča občutljivost na svetlobo in dinamični razpon slike - razlika med najtemnejšim in najsvetlejšim območjem na fotografiji. A hkrati kamere s 48 milijoni slikovnih pik zaradi takšne kombinacije dejansko ustvarijo slike z ločljivostjo 12 milijonov slikovnih pik. In tu ni nič narobe: to je primer, ko se količina spremeni v kakovost, slike z ločljivostjo 4000 × 3000 (teh istih 12 milijonov slikovnih pik) pa so povsem dovolj za objavo na družbenih omrežjih.

Velikost senzorja

To je morda najpomembnejši element kamere pametnega telefona. Velikost senzorja označuje območje, na katerem so svetlobno občutljive diode. Večji kot je senzor, večje so lahko piksle same in večja kot je piksel, bolje zajema svetlobo. Tipične velikosti slikovnih pik v sodobnih senzorjih mobilnih kamer so od 0,8 do 2,4 mikrona, vendar slednje natančno dosežemo s kombiniranjem podpikslov, o čemer smo govorili v prejšnjem odstavku.

Več svetlobe, kot jo lahko zajame senzor, boljše bodo slike, posnete s kamero. To je še posebej pomembno pri fotografiranju v slabih svetlobnih pogojih. In v takšni situaciji se lahko izkaže, da bo senzor z manjšim številom večjih slikovnih pik ustvaril boljšo sliko kot senzor z večjim številom manjših slikovnih pik, ker je vsaka fotodioda zajela več svetlobe in s tem tudi več informacije.

To pomeni, da lahko kamera z manj pikami v svojih specifikacijah preseže kamero z ogromnim številom piklov zaradi dejstva, da so sami piksli večji.

V sodobnih pametnih telefonih so mere senzorjev prikazane v delnih delih palca. Največji senzor, 50-milijona slikovnih pik Samsung ISOCELL GN2, je nameščen v Xiaomi Mi 11 Ultra: Meri diagonalo 1 / 1,12 ".

Leče

Uporabljene leče pomembno vplivajo na kakovost slike. Sestavljeni so iz leč - prozornih plošč z določenimi optičnimi lastnostmi. Glavna naloga leče je pravilno popačiti padajoči svetlobni žarek. Vrsta popačenja je odvisna od oblike plošče.

Leče so najpogosteje sestavljene iz več leč, saj ena ni dovolj. Ukrivljene in konkavne leče različnih gostot se izmenjujejo. Pravilna izbira in namestitev v objektiv bo vplivala na jasnost in kontrast slike. Pri ukrivljenih lečah lahko pride do optičnega popačenja. Pri nekaterih lečah, kot so širokokotne leče, je popačenje ravno nasprotno postalo slogovna značilnost. Res je, da jih nekatere naprave programsko popravijo v fazi naknadne obdelave.

V sodobnih pametnih telefonih so moduli kamere sestavljeni iz več leč, od katerih ima vsak svoj senzor, primeren za določeno nalogo. Najpogosteje so to standardne, širokokotne in makro leče. Hkrati pa ne moremo trditi, da pametni telefoni z več lečami očitno streljajo bolje kot z enim: to je odvisno od izvedbe določene naprave. Lahko se zgodi, da med številnimi kamerami v enem modulu nobena ne bo dala sprejemljivega rezultata in količina ne bo postala kakovostna.

Goriščna razdalja in zaslonka

Čim nižja je goriščna razdalja, tem večji je vidni kot leče in obratno - leče z visoko goriščno razdaljo streljajo daleč, a hkrati z majhnim zornim kotom.

Zaslonka prikazuje, koliko svetlobe skozi objektiv prizadene senzor kamere. Večina pametnih telefonov ima fiksno zaslonko, kar je razmerje goriščnice do velikosti vhoda v kamero.

Več svetlobe zadene senzor in večja je vstopna odprtina fotoaparata, manjša je globinska ostrina, to pomeni, da bo izostren le motiv in ozadje za njim bo zamegljeno.

Če želite povečati globinsko ostrino, morate zmanjšati dovod, vendar bo to zmanjšalo tudi svetlost. Pri pametnih telefonih to najpogosteje dosežemo programsko. Vendar sodobne naprave uporabljajo module z več lečami - z lečami različnih velikosti, različnih goriščnic in odprtin. Namesto da se zanašate na programsko obdelavo, lahko preklapljate med lečami.

Danes so pametni telefoni opremljeni z naprednimi sistemi samodejnega ostrenja. Na primer, v tehnologiji PDAF se nekatere točke na senzorju kamere uporabljajo kot žariščne točke. Dve sosednji slikovni točki sta nameščeni tako, da ena od njih zazna svetlobni tok, ki prihaja od zgoraj, in druga je na dnu, sistem pa prilagodi fokus, če na njih pade drugačna količina slikovnih pik Sveta.

Obstaja tudi lasersko in kontrastno samodejno ostrenje. Nekatera podjetja v kamerah uporabljajo tehnologije, ki vam omogočajo, da se osredotočite na določene predmete v kadru, na primer prepoznate obraze in jih naredite bolj jasne.

Povečava

Povečava prikazuje, kako blizu je lahko slika. Obstajata dve možnosti povečave: digitalna in optična. Digital preprosto poveča in obreže sliko v polni velikosti. Optična leča uporablja posebne leče za povečavo, ki so zaradi pravilnega sistema leč lahko videti daleč.

Z razvojem kamer v pametnih telefonih se je začelo pojavljati vedno več modulov z optičnim zoomom - običajno 2X ali 3X. Vendar pa obstajajo tudi možnosti, ki jih proizvajalci imenujejo periskopi. Takšne leče uporabljajo sistem leč in ogledal, nameščenih postrani v ohišju pametnega telefona, zaradi njih pa lahko dobite na primer petkratni zoom. Kako blizu se lahko približate sliki, je odvisno od goriščnice.

Največji optični zoom, ki ga danes ponujajo pametni telefoni, je 10-krat. Pojavi se v Huawei P40 Pro + (prav v njem je uporabljen isti "periskop") in v posameznih lečah Samsung Galaxy S21 Ultra. V primerih, ko tako močan zoom ni potreben, imajo ti pametni telefoni tudi leče z manjšo povečavo - 3x.

Pomožni senzorji

Svetlobni senzorji, globinski senzorji, daljnogledi, lidarji - vsi ti sistemi pomagajo pametnemu telefonu razumeti, kje se nahajajo fotografirani predmeti, kako so osvetljeni, kako se premikajo ali ne. Pametni telefon pridobljene podatke uporablja tako v iskalu kot v postopku naknadne obdelave, dokonča in uredi sliko.

Ločljivost senzorjev še zdaleč ni najpomembnejši parameter: že zelo majhno število slikovnih pik je dovolj, da lahko dobro opravljajo svoje funkcije. Zato vas ne sme presenetiti, če na primer vidite senzor globine z ločljivostjo 2 milijona slikovnih pik: za njegovo delovanje jih je dovolj.

Video ločljivost in hitrost sličic

Ločljivost videoposnetka označuje, koliko slikovnih pik bo v enem okvirju. In hitrost sličic je, koliko takih sličic na sekundo bo posnetih.

Ko pike rastejo, se izboljšata podrobnost in jasnost slike. Ko se hitrost sličic poveča, se učinek zameglitve zmanjša, video je videti ostrejši in ga človeško oko bolje zazna. Še več, videoposnetke, posnete z visoko hitrostjo sličic, lahko nato upočasnimo do znanih 24 sličic na sekundo za zanimiv učinek počasnega posnetka.

HDR

HDR pomeni High Dynamic Range, kar je velika razlika med najtemnejšimi in najsvetlejšimi deli slike. Fotoaparat v načinu HDR posname več slik (v primeru video posnetkov - okvirjev) z različnimi osvetlitvami in jih nato kombinira, uravnoteži svetla in temna območja. Zaradi tega je mogoče doseči večji kontrast in podrobnosti slike.

Čarovnija po obdelavi

Suhe značilnosti kamer pametnih telefonov so seveda zmedene in zastrašujoče. In najpomembnejša težava je, da je nerealno zgolj iz teh številk razumeti, kako bo snemala kamera pametnega telefona.

Poleg samega sistema leč in senzorjev je okoli fotoaparata tudi kabelski snop iz procesorja slik. in programska oprema za naknadno obdelavo - algoritmi, ki analizirajo prejete podatke in uporabljajo različne lastniške uluchshayzery. Posledično lahko podjetja, ki uporabljajo enake senzorje, zaradi različnih sistemov naknadne obdelave dobijo popolnoma drugačne slike.

Vsak proizvajalec ima drugačen pristop k barvnemu upodabljanju in analizi meja objektov. Vsako podjetje uporablja različne trike in tehnologije, da bi na koncu dobilo podobo, ki ustreza njihovemu občutku za lepoto. Nekatere blagovne znamke uporabljajo strojno učenje za pravilno prepoznavanje predmetov v okvirju in kako bi morali biti idealno videti, in tudi to je del obdelave.

Vzemimo preprost primer med dokaj priljubljenimi pametnimi telefoni. Realme 7 Pro in Samsung Galaxy M51 glavne kamere so zgrajene na istih senzorjih - Sony IMX682. Gre za senzor s 64 milijoni slikovnih pik, ki ga poganja Quad Bayer sistem za združevanje podpikslov in ustvarja slike z ločljivostjo 16 milijonov slikovnih pik (lahko pa deluje tudi v polni velikosti). Kljub temu, da imajo enake senzorje, so slike same povsem drugačne.

Izdelava Samsunga pri dnevni svetlobi je bolj sočna in živahna, čeprav brez pretirane prenasičenosti. Fotografije iz Realme 7 Pro so dobile nekoliko mehkejšo in bolj realistično lestvico, včasih pa se na njih izgubijo meje majhnih detajlov, na primer posamezne trate trave, posnete razmeroma daleč. Pri Samsungu sistem naknadne obdelave in zmanjševanja hrupa jasneje določa meje, kar pa včasih ustvari občutek umetnosti. Zmeda fotografij, posnetih s temi telefoni, kljub istim senzorjem ne bo delovala.

Iz značilnosti ni mogoče razbrati, kako naknadna obdelava slik deluje na določenem telefonu. Tu bodo pomagale samo strokovne ocene s testnimi fotografijami, posnetimi v različnih načinih.

Brez vere v milijone slikovnih pik

Specifikacije ne zagotavljajo dobre slike. Ni mogoče trditi, da bo kamera z 108 milijoni slikovnih pik snemala bolje kot kamera s 64 milijoni slikovnih pik, ker poleg megapikslov na rezultat vplivajo tudi drugi parametri kamere.

Prvi korak je biti pozoren na velikost senzorja: večji je, več svetlobe prejme in kakovost slike je neposredno odvisna od količine svetlobe. Naslednji po pomembnosti je strojni del sistema za naknadno obdelavo slik in nato programska oprema. Kako delujejo, lahko razumemo samo, če si ogledamo slike, posnete s telefonom s tem sistemom.

Edina možnost je zaupati kritikam, ki objavljajo testne fotografije v različnih pogojih snemanja: pod različnimi svetlobnimi pogoji, v gibanju, na različnih razdaljah itd. In ne pozabite, da sta glavni orodji fotografa in operaterja ravne roke in sposobnost zajemanja trenutka. Ostalo pa je drugotnega pomena.