Съдържание
- сензор
- Стъкло / лещи
- Множество камери
- Стабилизиране на изображението
- OIS
- EIS
- Пиксел
- Автофокусът
- Автофокус за откриване на контраст
- Фазово откриване на автофокус
- Автофокус с двойно пиксел
- мегапиксела
- Когато имаш повече MP е по-добре
- Когато имате по-малко MP е по-добре
- Софтуер
- И така, какво да търсите?
Нашите смартфони са малки чудеса на фотографията. Те са толкова напреднали, че дори предизвикват специални системи за камери. Със сигурност много от вас са се чудили как тези мънички камери станаха толкова добри.
Компаниите харчат милиарди за научноизследователска и развойна дейност, така че можете да направите снимка, достойна за Instagram, на вашата храна. Всичко е много сложно и повечето хора не разбират куп от включените термини и понятия.
Тук сме, за да изчистим водите и да ви помогнем да разберете какво прави възможно тези красиви снимки. Много се превръща в създаването на страхотна камера за смартфон, така че нека ви преведем през всеки компонент.
Компаниите харчат милиарди за научноизследователска и развойна дейност, за да можете да направите снимка, достойна за Instagram, на вашата храна.
Едгар Сервантессензор
Камерите за смартфони изминаха дълъг път, но индустрията винаги ще се бори със сензори за изображения. По-големите сензори превъзхождат по-малките (със същото качество). Размерът има значение и няма как да го заобиколите.
Размерът има значение и няма как да се заобиколи това в света на сензорите за изображение.
Едгар СервантесТова е предизвикателство за производителите на смартфони. Не могат точно да опаковат сензор за цял кадър в малка, тънка слушалка. Като се има предвид, че по-големият сензор също се нуждае от по-голям обектив, производителите на смартфони обикновено се придържат с 1 / 2,3-инчови до 1 / 1,7-инчови сензори.
За да постави тези числа в перспектива, Huawei P30 Pro има 1 / 1,7-инчов сензор. Google Pixel 3 XL е известен и с невероятната си камера и разполага с 1 / 2,55-инчов сензор. Това са джуджета в сравнение с 1.38-инчови сензори на пълен кадър в някои DSLR камери.
Когато пространството е ограничение, производителите трябва да създадат сензори с по-добро качество и да променят няколко неща. Наличието на по-малък сензор е недостатък, но компаниите могат да направят определени неща, за да подобрят качеството на изображението.
- Кой е кой в бизнеса със смартфони с камера
Един популярен метод е да се създадат сензори с по-големи пиксели, които биха позволили улавяне на повече светлина. Размерът на пикселите се измерва в µm (микро-метри) и обикновено варира между 1,2 µm и 2,0 µm в света на смартфоните.
Друг интересен метод, който Huawei представи с P30 Pro, беше да използва сензор RYB (червено-жълто-син), за разлика от традиционната RGB (червено-зелено-синя) конфигурация. Преминаването към фотосайтове, заснемащи жълто, позволява да се улавя повече светлина. Можете да научите повече за това в нашата специализирана статия.
Като потребител, ще забележите, че по-добрият сензор ще създава по-малко шум и зърно, по-добра производителност при ниска осветеност, подобрени цветове, подобрен динамичен обхват и по-резки изображения.
Стъкло / лещи
Обективите обикновено се игнорират, когато говорим за фотография на смартфони. Това е странно, като се има предвид, че е един от най-важните теми в редовната фотография. Добре проектиран, прозрачен и чист обектив ще осигури по-добро качество на изображението.
Всички обичаме да чуваме за лещи с широка бленда, но те идват с риск.
Едгар СервантесЛещите също определят блендата, което е важен фактор, който трябва да се вземе предвид. Всички обичаме да чуваме за лещи с широка бленда, но те идват с риск. Обективите на камерата са изградени от множество „коригиращи групи“, предназначени да фокусират светлината правилно и да намалят аберациите. По-евтините лещи обикновено имат по-малко групи и следователно са по-податливи на проблеми. Материалите на лещите също играят важна роля тук, като по-висококачественото стъкло и множество покрития предлагат по-добра корекция и по-малко изкривяване.
- Разбиране на блендата - Какво означава и как влияе на качеството на изображението?
Трудно е да се каже колко добри или лоши са лещите за смартфони, защото производителите обикновено не говорят за тях. Има някои имена на марки, на които можем да се доверим в индустрията на смартфони. Sony и Nokia работят с Zeiss, а Huawei работи с Leica. Тези марки са известни с това, че предлагат качествени лещи.
Множество камери
Смартфоните, използвани за разполагане на една камера, но добавянето на повече стана често. Днес много телефони имат две или три камери. Тогава имаме лудите, като Nokia 9 PureView и петте му шутера.
Ако не можете да имате по-голям сензор или по-напреднало стъкло, може да имате и куп от тях.
Едгар СервантесИма различни причини за поставяне на няколко камери на телефона - това прави фото изживяването по-гъвкаво. Вземете Huawei P30 Pro; разполага с основна камера за общи цели, широкоъгълна камера и известния 125-милиметров обектив с перископско увеличение. Това прави възможно използването на всяка камера за конкретни обстоятелства.
Настройките с много камери също играят голяма роля в компютърната фотография. Например Nokia 9 PureView има 3 монохромни сензора, два RGB сензора и ToF (време на полет) камера. Всички тези изображения работят заедно във всеки кадър, за да уловят най-подробна информация, цвят, светлина и дълбочина. Всъщност всеки кадър, идващ от този смартфон, е HDR снимка.
Ако не можете да имате по-голям сензор или по-напреднало стъкло, може да имате и куп от тях. Ето как производителите компенсират ограниченията за фотография, представени от смартфоните.
- Множество обективи: Следващата голяма тенденция в мобилната фотография?
- Най-добрите телефони с двойни предни камери
- Най-добрите телефони с настройка на тройната камера - какви са вашите възможности?
Стабилизиране на изображението
Камерите за смартфони използват два вида стабилизиране на изображението: оптична стабилизация на изображението (OIS) и електронна стабилизация на изображението (EIS). В зависимост от телефона може да нямате нито една, нито една от двете функции.
Технологиите за стабилизиране на изображението са предназначени да намалят трепването и да осигурят по-плавно, по-рязко снимане. В идеалния случай бихте искали да имате възможност да използвате и двете, тъй като OIS е по-добър за снимка, а EIS е фокусиран върху видео. Ако трябва да изберете между един от тях, най-добрият вариант е OIS.
OIS
OIS компенсира малките движения на камерата по време на експозиция. Най-общо използва плаваща леща, жироскопи и малки мотори. Елементите се управляват от микроконтролер, който движи обектива много леко, за да противодейства на треперенето на камерата или телефона - ако телефонът се движи надясно, обективът се движи наляво.
- OIS - оптична стабилизация на изображението - обяснява Гари!
Това е най-добрият вариант поради факта, че цялата стабилизация се извършва механично, а не чрез софтуер. Това означава, че в процеса не се губи качество.
EIS
Електронната стабилизация на изображението работи чрез софтуер. По същество това, което прави EIS, е да разбие видеото на парчета и да го сравнява с предишните кадри. След това той определя дали движението в кадъра е било естествено или нежелано разклащане и го коригира.
EIS обикновено влошава качеството, тъй като се нуждае от място от краищата на съдържанието, за да приложи корекции. Въпреки това той се подобрява през последните няколко години. Smartphone EIS обикновено се възползва от жироскопа и акселерометъра, което го прави по-прецизен и намалява загубата на качество. Както обикновено в наши дни, софтуерът го убива.
Пиксел
Вероятно сте чували този термин и преди и нямате представа какво означава. Въпросът е, че намалява шума и помага при ситуации с ниска осветеност.
Pixel-binning е процес, който комбинира данни от четири пиксела в едно. Използвайки тази техника, сензор за камера с 0,9 микрона пиксела може да произведе резултати, еквивалентни на 1,8 микрона пиксела.
Най-големият недостатък е разделителната способност също да бъде разделена на четири, когато правите снимка с пиксел. Това означава, че бинингът на 48MP камера всъщност е 12MP.
Избирането на пиксели обикновено е възможно благодарение на използването на квадратен байерен филтър върху сензорите на камерата. Bayer филтърът е цветен филтър, използван във всички сензори за цифрови камери, седящ над пикселите и улавящ изображение с червени, зелени и сини цветове.
- Какво е пиксел за пиксели? Всичко, което трябва да знаете за тази фотографска техника
Вашият стандартен филтър Bayer е съставен от 50 процента зелени филтри, 25 процента червени филтри и 25 процента сини филтри. Според фотографския ресурс Cambridge in Color, тази подредба има за цел да имитира човешкото око, което е чувствително към зелена светлина. След като това изображение бъде заснето, то се интерполира и обработва, за да се получи окончателно, пълноцветно изображение.
Не много телефони използват binning за пиксели, но това е хубаво лакомство. Някои от тях включват LG G8 ThinQ, Xiaomi Redmi Note 7, Xiaomi Mi 9, Honor View 20, Huawei Nova 4, Vivo V15 Pro и ZTE Blade V10.
Автофокусът
Камерите за смартфони обикновено използват три типа системи за автоматично фокусиране: двойно-пикселни, фазово разпознаване и контрастно разпознаване. Ще ви разкажем за тях в ред, от най-лошия до най-добрия.
- Как работят камерите на смартфоните - обяснява Гари
Автофокус за откриване на контраст
Това е най-старото от трите и работи чрез измерване на контраста между областите. Идеята е фокусираната зона да има по-висок контраст, тъй като ръбовете ще са по-остри. Когато една област достигне определен контраст, камерата ще я разгледа във фокус. Това е стара, бавна техника, тъй като изисква движещи се фокусиращи елементи, докато камерата не намери правилния контраст.
Фазово откриване на автофокус
„Фаза“ означава, че светлинните лъчи, произхождащи от конкретна точка, удрят срещуположните страни на лещата с еднаква интензивност - с други думи, те са във фаза. Автофокусът с фазово детектиране използва фотодиоди през сензора за измерване на разликите във фазата. След това премества фокусиращия елемент в обектива, за да приведе изображението във фокус. Наистина е бърз и точен, но изостава с двойно-пикселно автофокус, защото използва специални фотодиоди, вместо да използва голям брой пиксели.
Автофокус с двойно пиксел
Това е най-добрата технология за автоматично фокусиране, налична за смартфони. Автофокусът с двойно пиксел е като засичане на фаза, но той използва по-голям брой точки на фокус през сензора. Вместо да се фокусира върху специални пиксели, всеки пиксел се състои от два фотодиода, които могат да сравняват фините разлики във фазата, за да се изчисли къде да се движи обектива. Тъй като размерът на извадката е много по-голям, такава е и способността на камерата да привежда изображението във фокус по-бързо.
Някои смятат, че по-бързото фокусиране не е от голямо значение, но има огромна разлика, например когато правите снимка за действие. Дори части от секундата са ценни по време на бягащите моменти. Никой не харесва замъглено, полусфокусирано изображение.
мегапиксела
По-голям брой мегапиксели е по-добър? Отговорът е, зависи. Това зависи от вашите собствени нужди и други фактори.
Когато имаш повече MP е по-добре
Повече мегапиксели означава повече дефиниция. Въпреки че не винаги непременно ще направи снимката ви по-добра, ще й предостави повече подробности. Това е хубаво лакомство за тези, които обичат да изрязват, тъй като изображението с по-висок мегапиксел ще има повече пиксели за работа и следователно, повече пиксели, които да се щадят.
Повече пиксели могат също да гарантират по-добро качество на печат, ако някога решите да направите твърди копия на вашите изображения. Ще има значение само ако отпечатъците ви са достатъчно големи. Теоремата на Nyquist ни учи, че едно изображение ще изглежда значително по-добре, ако го запишем на два пъти максималните размери на нашия предназначен носител. Като се има предвид това, трябва да се заснемат пет до седем инчови снимки с качество на печат (300 dpi) на 3000 x 4 200 пиксела за най-добри резултати или около 12MP.
Когато имате по-малко MP е по-добре
Отпечатването на снимки на смартфони е рядък и умиращ навик, така че притежаването на по-голяма мощност на печат няма да има значение за повечето от нас. Това, което ще направи, е да увеличи файловете с изображения, които ще заемат вашето ценно пространство за съхранение. Да не говорим, че тяхното редактиране на устройства с ниско захранване може да доведе до бавно изживяване.
Също така е важно да се има предвид, че повече пиксели в малко пространство ще направят пикселите по-малки. По-малките пиксели могат да поемат по-малко светлина и да произвеждат повече шум. Производителите на смартфони изглежда са намерили баланс между размера и качеството, поддържайки сензорите около 12MP и увеличавайки пикселите.
Винаги обаче има изключения. Ясен пример е Honor View 20, който има 48MP сензор, но също така е по-голям 1/2-инчов сензор и камерата използва пикселно бининг. В този случай производителят имаше причина да използва по-голям брой мегапиксели и съответно настрои хардуера на устройството.
Софтуер
Някои физически ограничения, които просто не можем да подобрим - поне не много. Хардуерът на смартфонната камера достига плато и в крайна сметка производителите няма да могат да продават камера, която е между два и пет процента по-добра.Докато някаква пробивна технология за изображения не замести сегашната, това се превърна в кодираща битка.
Софтуерни стъпки за спасяване, където не може да се достави хардуер.
Едгар СервантесСофтуерни стъпки за спасяване, където хардуерът не може да достави. С помощта на компютърната фотография телефоните знаят какво снимате, къде снимате и по кое време снимате. Тази техника може да анализира рамка и да взема решения за вас, като например да направите небето по-синьо, да адаптирате баланса на бялото в тъмното и да подобрите цветовете, когато е необходимо.
Софтуерът прави възможни и сложни функции като портретен режим, HDR и нощен режим. Всички тези процеси изискват специално оборудване, време, знания и усилия. Сега софтуерът отнема много от грубата работа от стрелеца. Благодарение на телефоните с множество камери, софтуерът също може да прави множество изображения и да ги обединява, за да създаде една, подобрена снимка.
Телефоните може един ден да победят традиционните камери и всичко това е благодарение на софтуера. Ние докосваме върха на айсберга тук, но можете да оставите самият ни Дейвид Имел да ви даде своите мисли за изчислителната фотография и как тя ще промени революцията във всичко.
И така, какво да търсите?
Това беше много информация, която трябва да вземем, така че ето кратко обобщение на това, което трябва да търсите, когато пазарувате добра камера на смартфона.
- По-голям сензор винаги е най-добър. 1 / 1,7 инча е приблизително толкова, колкото повечето сензори за камера на смартфона. Има по-големи, но те са рядкост.
- Потърсете още мегапиксели, ако абсолютно трябва да отпечатате (или наистина се нуждаете от по-големи изображения). В противен случай дайте приоритет на по-големи пиксели или техники като пикселно бининг. Размерът на пикселите се измерва в µm (микрометри) и всичко над 1,2 µm трябва да е добро. Добрият смартфон трябва да има поне 12MP, което е предпочитано за онлайн употреба и малък печат на изображения.
- Лещите са много важни. Въпреки че информацията не винаги е лесно достъпна, опитайте се да проверите, че телефонът ви има качествено стъкло. Някои производители си партнират с известни марки като Leica или Zeiss.
- Добрият софтуер е ключов. Подобрения в изследователския софтуер. Всички производители подхождат към софтуера по различен начин и това води до разнообразни резултати. Samsung е известен с високия контраст и наситените цветове. Устройствата на Google Pixel също имат страхотен софтуер, който създава висок динамичен обхват, естествени цветове и ясни изображения.
- Автофокусът с двойно пиксел е най-добрият в смартфоните. Фазово откриване на автофокус също е много добро, но ще е малко по-бавно.
За да мисля, че всички тези компоненти могат да се поберат в толкова малко пространство. Камерите за смартфони са истински чудеса на технологията. Сега вземете цялата тази информация и разберете къде стои следващият ви телефон с камера по отношение на фотографията със смартфон.
