Hvad siger egenskaberne ved smartphone-kameraer, og kan du stole på dem?

Ved begyndelsen af ​​udviklingen af ​​smartphones stod en separat kategori ud - kameratelefonen: i disse gadgets blev kameraet maksimalt opmærksom. Nu forsøger hvert flagskibsmodel af næsten alle mærker at tiltrække opmærksomhed med den mest komplekse og interessante kameraimplementering. Enhedernes karakteristika maskeres af høje ord, dristige slagord, stort antal og deres egne navne på teknologier. Men er det muligt at trække noget nyttigt fra dem og forstå, om dette kamera er i stand til at producere et anstændigt billede? Lad os finde ud af det nu.

Nøglefunktioner i smartphone-kameraer

Karakteristika for et smartphone-kamera er stort set de samme som for ethvert digitalt kamera. Men du skal forstå, hvad denne eller den anden parameter er ansvarlig for.

Megapixels

Producenterne lægger mest vægt på dem i reklamekampagner. En pixel er et lysfølsomt element på en kamerasensor eller en fotodiode. Den består af fire subpixels, som hver på grund af lysfiltre kun tillader lys af sin egen skygge at passere igennem. Ofte er disse røde, blå og grønne. Fra kombinationen af ​​disse farver opnås et punkt med den ønskede skygge og ønsket lysstyrke.

Nogle producenter bevæger sig væk fra det mest populære skema og tilføjer hvide eller gule til de røde, blå og grønne filtre. I dette tilfælde fanger fotodioden mere lys, og billederne er lysere.

Megapixels viser, hvilken opløsning kameraet er i stand til at tage fotos, det vil sige, hvor mange millioner pixels det endelige billede vil bestå af.

I dag præsenterer mange producenter smartphones med 48, 64 eller 108 megapixel kameraer, der fungerer i punktfletningstilstand. I sådanne sensorer består pixels ikke af fire, men af ​​16 subpixels, kombineret med fire. Hvis det f.eks. Er i en klassisk sensor, består en pixel af en blå, to grøn og en rød subpixel, så i højopløsnings kameraer består det af fire blå, otte grønne og fire røde underpixels.

Ved at øge antallet af pixels øges lysfølsomheden, og billedets dynamiske område vokser - forskellen mellem de mørkeste og lyseste områder på billedet. Men på samme tid skaber 48 megapixel kameraer på grund af denne kombination faktisk billeder med en opløsning på 12 megapixel. Og der er ikke noget galt her: dette er tilfældet, når kvantitet bliver til kvalitet, og billeder med en opløsning på 4.000 × 3.000 (de samme 12 megapixel) er helt nok til offentliggørelse på sociale netværk.

Sensorstørrelse

Dette er måske det vigtigste element i et smartphone-kamera. Størrelsen på sensoren angiver det område, hvor de lysfølsomme dioder er placeret. Jo større sensoren er, jo større selve pixels kan være, og jo større pixel, jo bedre opfanger den lys. Typiske pixelstørrelser i moderne mobilkamera-sensorer er fra 0,8 til 2,4 mikron, men sidstnævnte opnås dog nøjagtigt ved at kombinere subpixels, som vi talte om i det foregående afsnit.

Jo mere lys sensoren kan fange, jo bedre bliver de billeder, der er taget af kameraet. Dette er især vigtigt, når du optager i svagt lys. Og i en sådan situation kan det vise sig, at en sensor med et mindre antal større pixels vil give et bedre billede end sensor med et større antal mindre pixels, fordi hver fotodiode fangede mere lys og følgelig mere Information.

Det vil sige, et kamera med færre pixels i dets specifikationer kan overgå et kamera med et stort antal pixels på grund af det faktum, at selve pixels er større.

I moderne smartphones er sensorernes dimensioner angivet i dele af en tomme. Den største sensor, en 50-megapixel Samsung ISOCELL GN2, er installeret i Xiaomi Mi 11 Ultra: Den måler 1 / 1,12 "diagonal.

Linser

De anvendte linser har en betydelig indvirkning på billedkvaliteten. De består af linser - gennemsigtige plader med visse optiske egenskaber. En linse har som hovedfunktion at fordreje den indfaldende lysstråle korrekt. Forvrængningstypen afhænger af pladens form.

Linser består oftest af flere linser, da en ikke er nok. Buede og konkave linser med forskellige tætheder skifter med hinanden. Korrekt valg og placering i linsen påvirker billedets klarhed og kontrast. Med buede linser kan optisk forvrængning forekomme. I nogle linser, såsom vidvinkellinser, er forvrængning tværtimod blevet et stilistisk træk. Det er sandt, at nogle enheder korrigerer dem programmatisk på efterbehandlingsstadiet.

I moderne smartphones består kameramoduler af flere linser, som hver har sin egen sensor, der er egnet til en bestemt opgave. Oftest er disse standard-, vidvinkel- og makroobjektiver. På samme tid kan det ikke siges, at smartphones med flere linser naturligvis skyder bedre end med en: det afhænger af implementeringen af ​​en bestemt enhed. Det kan ske, at blandt de mange kameraer i et modul vil ingen give et acceptabelt resultat, og mængden bliver ikke til kvalitet.

Brændvidde og blænde

Jo lavere brændvidde, jo højere synsvinkel på linsen og omvendt - linser med høj brændvidde skyder langt, men samtidig med en lille synsvinkel.

Blændeåbningen viser, hvor meget lys der rammer kameraets sensor gennem linsen. De fleste smartphones har en fast blænde, som er forholdet mellem brændvidden og størrelsen på kameraindgangen.

Jo mere lys rammer sensoren, og jo større kameraets indgang er, desto mindre dybdeskarphed, dvs. kun motivet er i fokus, og baggrunden bagved bliver sløret.

For at øge dybdeskarpheden skal du reducere indløbet, men dette vil også sænke lysstyrken. I smartphones opnås dette oftest programmatisk. Moderne enheder bruger dog moduler med flere linser - med linser i forskellige størrelser, forskellige brændvidder og blænder. Så i stedet for at stole på softwarebehandling, kan du skifte mellem linser.

Smartphones i dag er udstyret med avancerede autofokussystemer. For eksempel i PDAF-teknologi bruges nogle af punkterne på kamerasensoren som fokuspunkter. To tilstødende pixels er placeret, så den ene af dem opfatter lysstrømmen, der kommer ovenfra, og den anden er i bunden, og systemet justerer fokus i tilfælde af, at en anden mængde pixels falder på pixels Sveta.

Der er også laser- og kontrastbaseret autofokus. Nogle virksomheder bruger teknologier i kameraer, der giver dig mulighed for at fokusere på bestemte objekter i rammen, for eksempel genkende ansigter og gøre dem klarere.

Zoom

Zoom viser, hvor tæt billedet kan være. Der er to zoomindstillinger: digital og optisk. Digital forstørrer og beskærer blot billedet i fuld størrelse. Den optiske linse bruger specielle linser til forstørrelse, som på grund af det korrekte linsesystem kan se langt væk.

Med udviklingen af ​​kameraer i smartphones er flere og flere moduler med optisk zoom begyndt at dukke op - normalt 2X eller 3X. Der er dog også muligheder, som producenter kalder periskoper. Sådanne linser bruger et system med linser og spejle placeret sidelæns i smartphonens krop, og på grund af dem kan du f.eks. Få en femdoblet zoom. Hvor tæt du kan komme til billedet afhænger af brændvidden.

Den maksimale optiske zoom, som smartphones tilbyder i dag, er 10x. Det forekommer i Huawei P40 Pro + (det er i det, at den samme "periskop" bruges) og i individuelle linser fra Samsung Galaxy S21 Ultra. I de tilfælde, hvor en så stærk zoom ikke er nødvendig, har disse smartphones også linser med en lavere forstørrelse - 3x.

Hjælpesensorer

Lyssensorer, dybdesensorer, afstandsmåler, lidars - alle disse systemer hjælper smartphonen med at forstå, hvor objekterne, der fotograferes, er placeret, hvordan de belyses, bevæger sig eller ej. Smartphonen bruger de opnåede data både i søgeren og i efterbehandlingsprocessen og udfylder og redigerer billedet.

Sensorernes opløsning er langt fra den vigtigste parameter: et meget lille antal pixels er nok til, at de kan udføre deres funktioner godt. Derfor bør du ikke blive overrasket over at se for eksempel en dybdesensor med en opløsning på 2 megapixel: der er nok af dem til dens drift.

Videoopløsning og billedhastighed

Videoopløsning angiver, hvor mange pixels der vil være indeholdt i en ramme. Og billedhastigheden er, hvor mange sådanne billeder pr. Sekund der tages.

Når pixlerne vokser, forbedres billedets detaljer og klarhed. Når billedhastigheden stiger, falder sløringseffekten, videoen ser skarpere ud og opfattes bedre af det menneskelige øje. Hvad mere er, videoer, der er optaget med høje billedhastigheder, kan derefter sænkes ned til de velkendte 24 fps for at få en interessant slowmotion-effekt.

HDR

HDR står for High Dynamic Range, som er en stor forskel mellem de mørkeste og lyseste dele af et billede. Kameraet i HDR - tilstand tager flere billeder (i tilfælde af videooptagelsesrammer) med forskellige eksponeringer og kombinerer dem derefter og afbalancerer lyse og mørke områder. På grund af dette er det muligt at opnå en højere kontrast og billeddetaljer.

Efterbehandling magi

De tørre egenskaber ved smartphone-kameraer er selvfølgelig forvirrende og skræmmende. Og det vigtigste problem er, at det kun er urealistisk at forstå ud fra disse tal, hvordan smartphone-kameraet vil skyde.

Ud over selve linsen og sensorsystemet er der også et ledningsnet fra billedprocessoren omkring kameraet. og efterbehandlingssoftware - algoritmer, der analyserer de modtagne data og bruger forskellige proprietære uluchshayzery. Som et resultat kan virksomheder, der bruger de samme sensorer, ende med helt forskellige billeder på grund af forskellige efterbehandlingssystemer.

Hver producent har en anden tilgang til farvegengivelse og analyse af objektgrænser. Hver virksomhed bruger en række tricks og teknologier for at ende med et billede, der matcher deres sans for skønhed. Nogle mærker bruger maskinlæring til korrekt at identificere objekter i rammen, og hvordan de ideelt set skal se ud, og det er også en del af behandlingen.

Lad os tage et simpelt eksempel blandt ret populære smartphones. Realme 7 Pro og Samsung Galaxy M51 de vigtigste kameraer er bygget på de samme sensorer - Sony IMX682. Det er en 64-megapixelsensor, der drives af Quad Bayer-underpixelaggregationssystem og producerer billeder med en opløsning på 16 megapixel (men også i stand til at arbejde i fuld størrelse). På trods af at de har de samme sensorer, er selve billederne helt forskellige.

Samsungs farvegengivelse i dagslys er mere saftig og levende, omend uden overdreven overmætning. Fotos fra Realme 7 Pro modtog en lidt blødere og mere realistisk farveskala, men nogle gange går grænserne for små detaljer i dem, for eksempel individuelle græsstrå, skudt relativt langt væk. Hos Samsung definerer efterbehandlings- og støjreduktionssystemet grænserne tydeligere, hvilket dog undertiden skaber en følelse af kunstighed. Forvirrende fotos taget med disse telefoner fungerer ikke på trods af de samme sensorer.

Hvordan efterbehandling af billeder fungerer på en bestemt telefon kan ikke forstås ud fra egenskaberne. Kun professionelle anmeldelser med testbilleder taget i forskellige tilstande hjælper her.

Ingen tro på megapixel

Specifikationerne garanterer ikke et godt billede. Det kan ikke argumenteres for, at et 108 megapixel kamera skyder bedre end et 64 megapixel kamera, for ud over megapixel påvirker også andre kameraparametre resultatet.

Det første trin er at være opmærksom på sensorens størrelse: jo større den er, jo mere lys modtager den, og billedkvaliteten afhænger direkte af mængden af ​​lys. Næste vigtighed er hardwaredelen af ​​billedbehandlingssystemet og derefter softwaren. Hvordan de fungerer kan kun forstås ved at se billeder taget af en telefon med dette system.

Den eneste mulighed er at stole på anmeldelserne, der offentliggør testfotos under forskellige optageforhold: under forskellige lysforhold, i bevægelse, på forskellige afstande osv. Og glem ikke, at fotografens og operatørens hovedværktøjer er lige arme og evnen til at fange øjeblikket. Og resten er sekundær.