0,11 megapikselistä hermoverkkojen avustajiin: miten kamerat kehittyivät älypuhelimissa

Älypuhelimen kamerasta on tullut olennainen osa elämäämme: sen avulla voit aina kaapata tärkeän hetken ja jakaa sen muiden kanssa. Kuitenkin, jotta tämä toteutuisi, kesti 20 vuotta teknistä kehitystä, valokuvauslaitteiden markkinoiden uudelleenjakoa ja monia innovaatioita. Päätimme muistaa, kuinka liikkuva valokuvaus räjähti jokapäiväiseen elämäämme ja mitkä yritykset tekivät sen yksinkertaiseksi ja helposti saataville.

Ensimmäiset kamerapuhelimet

Ensimmäistä kertaa kamera ilmestyi puhelimeen vuonna 1999: japanilainen Kyocera-yritys julkaisi VP-210-mallin, joka mahdollisti videopuhelujen soittamisen. Kamera sijaitsi edessä ja sieppasi omistajan kasvot nopeudella 2 kuvaa sekunnissa. Hän voisi myös ottaa selfietä, joiden resoluutio on 0,11 megapikseliä, ja tallentaa ne laitteen muistiin enintään 20 kappaletta.

Seuraavina vuosina mobiilikamerat kehittyivät nopeasti kilpailun hyökkäyksessä, ja jo vuonna 2004 otettiin miljoonan pikselin (1 megapikseli) virstanpylväs. Ja vuonna 2005 markkinat järkyttyivät kahdesta mallista, joita voidaan kutsua ensimmäisiksi kamerapuhelimiksi: Nokia N90 ja Sony Ericsson k750i. He harrastivat 2 megapikselin automaattitarkennuskameroita ja ottivat teräviä kuvia, ei epätarkkoja abstrakteja. Silloin käyttäjien asenne mobiilivalokuvaukseen alkoi muuttua: Flickriin ilmestyi aihekohtaisia ​​ryhmiä, ihmiset alkoivat vaihtaa puhelimellaan vastaanotettuja kuvia ja keskustella niistä.

Jokaisen seuraavan vuoden aikana puhelimella kuvia ottavien ihmisten määrä on kasvanut räjähdysmäisesti. IPhonen julkaisu vuonna 2007 muutti asennetta monitoimilaitteisiin: älypuhelimet alkoivat korvata MP3-soittimia ja sitten amatööri- ja videokameroita.

Dawn of Instagram

Kameramarkkinoiden romahdus tapahtui vuonna 2010, kun Instagram-palvelu käynnistettiin. Käyttäjät halusivat saada houkuttelevan valokuvan mahdollisimman helposti ja nopeasti ja lähettää sen sosiaalisiin verkostoihin.

Samaan aikaan mobiilikameroiden laatu parani. Vuonna 2011 esitelty iPhone 4s sai 8 megapikselin kameran ja valoherkän optiikan f / 2.4-aukolla. Tällaiset ominaisuudet kattivat suurimman osan tarpeista: painat painiketta, saat kirkkaan kehyksen ja lataat sen Instagram.

Ajan myötä kuvien käsittely älypuhelimissa on tullut aggressiivisemmaksi: kontrasti, värikylläisyys ja ääriviivojen terävyys etusijalla, ja kuvan luonnollisuus on haalistunut taustalle. Mutta on myös yritetty tuoda ammattitaitoista tekniikkaa mobiilikameroihin. Joten Nokia teki vuonna 2012 808 PureView -kamerapuhelimen.

Malli erottui ominaisuuksiltaan, jotka olivat aikansa kannalta ilmiömäisiä. Kameran resoluutio oli 41 Mp ja anturin fyysinen koko oli 1 / 1,2 ″. Siinä oli myös mekaaninen suljin, sisäänrakennettu ND-suodatin, Carl Zeiss -objektiivi f / 2.4-aukolla ja ksenon-salama.

Valitettavasti muut valmistajat eivät kiirehtineet seuraamaan Nokian esimerkkiä luottaen suodattimiin ja muihin koristeisiin.

Lisää kameroita, hyviä ja erilaisia

Jossain vaiheessa yritykset päättivät lisätä älypuhelimien kameroiden määrää. Vuonna 2011 julkaistiin HTC Evo 3D ja LG Optimus 3D, joissa käytettiin kahta linssiä stereoskooppisten valokuvien luomiseen. Teknologia osoittautui kuitenkin vaatimattomaksi, ja valmistajat unohtivat tällaiset kokeet useiden vuosien ajan.

Keväällä 2014 markkinoilla nähtiin HTC One M8. Älypuhelin sai apumoduulin syvyyden mittaamiseksi ja kohteen erottamiseksi taustasta. Siksi yhtiö otti pystytilan käyttöön kaksi vuotta aikaisemmin kuin Apple.

Todellinen puomi tapahtui vuonna 2016, jolloin suurimmat valmistajat esittivät ratkaisunsa. Samaan aikaan ei ollut yhtä näkemystä siitä, mitä älypuhelin tarvitsee kaksi kameraa. Esimerkiksi Huawei edisti yksiväristä valokuvausta P9: n kanssa, jonka se kehitti yhdessä Leican kanssa. LG G5 luotti shirikiin, kun taas Apple esitteli teleobjektiivin muotokuvaukseen ja optiseen zoomaukseen iPhone 7 Plus -sovelluksessa.

Kuten kävi ilmi, kaksi kameraa eivät ole raja. Nyt melkein kaikki markkinoilla olevat älypuhelimet on varustettu kolmella eri polttovälillä olevalla linssillä sekä makrokuvaus- ja syvyysmittauskameroilla.

Lisääntyvät ominaisuudet

Mobiilikameroiden laatua ovat aina rajoittaneet fyysiset rajoitukset: kotelon pieni paksuus ei mahdollistanut älypuhelinten varustamista korkealaatuisella optiikalla ja suurilla antureilla. Käyttäjät kuitenkin vaativat parannuksia, yritykset yrittivät tyydyttää heidän tarpeensa.

Joten päädyimme kameroiden ulkonemaan muutaman millimetrin päässä kehosta. Myös antureiden fyysiset mitat ovat kasvaneet: jos viisi vuotta sitten ne vaihtelivat 1/3 tuuman sisällä, nyt ne ovat ilmestyneet markkinoille Samsung Galaxy S20 Ultra ja Huawei P40, joissa on 1 / 1,3 tuuman anturit. Kuvakennot ovat kasvaneet melkein yhdeksän kertaa, mikä on parantanut merkittävästi valokuvien laatua.

Anturien suuri alue antoi mahdollisuuden lisätä tarkkuutta. 48MP- ja 64MP-matkapuhelimista on tullut normi, ja Samsung ja Xiaomi ovat jo ottaneet 108 megapikselin linjan. Tällaisen tarkkuuden valokuvat painavat kuitenkin liikaa, joten insinöörit ryhtyivät temppuun: naapuripikseleiden tiedot yhdistetään. Tämä vähentää tarkkuutta, mutta vastineeksi saat vähemmän melua ja laajemman dynaamisen alueen.

Mitä seuraavaksi

Kaikki nämä innovaatiot ovat tehneet älypuhelimista ihanteellisen korvaavan digitaaliset saippuanastiat. Siellä on kuitenkin vielä tilaa kasvaa. Ja vaikka fyysiset ominaisuudet törmäävät kattoon, ohjelmistot tulevat aina pelastamaan.

Laskennallinen valokuvaus on saamassa vauhtia: kamera ottaa sarjan kuvia, ja hermoverkot pohjalta he keräävät ihanteellisen kehyksen vaimentamalla melua, tasoittamalla kirkkautta ja korjaamalla väriä. Menetelmää käytetään Google Pixel 4: ssä, iPhone 11: ssä, Huawei P40: ssä ja monissa muissa älypuhelimissa. Käsittely tapahtuu käyttäjälle automaattisesti ja huomaamattomasti - hän näkee vain tuloksen.

Tuottavuuden kasvaessa kameroiden ominaisuudet laajenevat. He voivat jo tallentaa videota ja suorittaa sen reaaliaikaisen käsittelyn: sumentaa taustan tai tehdä mustavalkoiseksi, jolloin esineet ovat värillisiä. Laajennetun todellisuuden suunta on myös kehittymässä: Apple on jo varustanut iPad Pron LiDAR-anturilla AR-sovellusten kanssa työskentelemiseen, ja pian tekniikka näkyy myös iPhonessa.

Mobiilikameroista on tulossa laitteisto-ohjelmistokompleksi, jonka ominaisuuksia emme täysin ymmärrä. Siksi on mielenkiintoisempaa seurata alan viimeisimpiä tapahtumia ja testata niitä itse.