Mitä älypuhelinkameroiden ominaisuudet sanovat ja voitko luottaa niihin?

Älypuhelinten kehityksen alussa erottui erillinen luokka - kamerapuhelin: näissä vempaimissa kameraan kiinnitettiin eniten huomiota. Nyt melkein jokaisen tuotemerkin jokainen lippumalli yrittää herättää huomiota monimutkaisimmalla ja mielenkiintoisimmalla kameran toteutuksella. Laitteiden ominaisuudet peittävät kovat sanat, rohkeat iskulauseet, valtavat numerot ja heidän omat teknologiansa. Mutta onko mahdollista vähentää niistä mitään hyödyllistä ja ymmärtää, pystyykö tämä kamera tuottamaan kunnollisen kuvan? Selvitetään se nyt.

Älypuhelinkameroiden tärkeimmät ominaisuudet

Älypuhelinkameran ominaisuudet ovat olennaisesti samat kuin minkä tahansa digitaalikameran. Mutta sinun on ymmärrettävä, mistä tämä tai toinen parametri on vastuussa.

Megapikselit

Valmistajat kiinnittävät heihin eniten huomiota mainoskampanjoissa. Pikseli on valoherkkä elementti kameran anturissa tai valodiodi. Se koostuu neljästä alipikselistä, joista kukin valosuodattimien ansiosta päästää läpi vain oman sävynsä valon. Useimmiten nämä ovat punaisia, sinisiä ja vihreitä. Näiden värien yhdistelmästä saadaan halutun sävyn ja halutun kirkkauden piste.

Jotkut valmistajat siirtyvät pois suosituimmasta järjestelmästä ja lisäävät valkoista tai keltaista punaisiin, sinisiin ja vihreisiin värisuodattimiin. Tässä tapauksessa fotodiodi sieppaa enemmän valoa ja kuvat ovat kirkkaampia.

Megapikselit osoittavat, minkä tarkkuuden kamera pystyy ottamaan valokuvia, eli kuinka monesta miljoonasta pikselistä lopullinen kuva koostuu.

Nykyään monet valmistajat esittävät älypuhelimia, joissa on 48, 64 tai 108 megapikselin kamerat, jotka toimivat pisteen yhdistämistilassa. Tällaisissa antureissa pikselit eivät koostu neljästä, vaan 16 alipikselistä yhdistettynä neljällä. Esimerkiksi klassisessa anturissa yksi pikseli koostuu yhdestä sinisestä, kahdesta vihreästä ja yhdestä punaisesta alipikseli, sitten korkean resoluution kameroissa se koostuu neljästä sinisestä, kahdeksasta vihreästä ja neljästä punaisesta alipikselit.

Lisäämällä pikselien määrää valoherkkyys kasvaa ja kuvan dynaaminen alue kasvaa - ero valokuvan tummimpien ja vaaleimpien alueiden välillä. Mutta samaan aikaan 48 megapikselin kamerat, tällaisen yhdistelmän ansiosta, itse asiassa luovat kuvia 12 megapikselin tarkkuudella. Eikä tässä ole mitään vikaa: näin on, kun määrä muuttuu laaduksi, ja kuvat, joiden resoluutio on 4 000 × 3 000 (samat 12 megapikseliä), riittävät julkaisemiseen sosiaalisissa verkostoissa.

Anturin koko

Tämä on ehkä älypuhelinkameran tärkein osa. Anturin koko osoittaa alueen, jolla valoherkät diodit sijaitsevat. Mitä suurempi anturi, sitä suuremmat pikselit itse voivat olla, ja mitä suurempi pikseli, sitä paremmin se ottaa valoa. Tyypilliset pikselikoot nykyaikaisissa mobiilikamerakennoissa ovat 0,8 - 2,4 mikronia, mutta jälkimmäinen saavutetaan tarkasti yhdistämällä alipikselit, joista puhuimme edellisessä kappaleessa.

Mitä enemmän valoa anturi voi kaapata, sitä paremmat kameran ottamat kuvat ovat. Tämä on erityisen tärkeää kuvattaessa hämärässä. Ja tällaisessa tilanteessa voi osoittautua, että anturi, jolla on pienempi määrä suurempia pikseleitä, tuottaa paremman kuvan kuin anturi, jossa on suurempi määrä pienempiä pikseleitä, koska jokainen valodiodi sieppasi enemmän valoa ja vastaavasti enemmän tiedot.

Toisin sanoen kamera, jonka ominaisuuksissa on vähemmän pikseleitä, voi ylittää kameran, jossa on valtava määrä pikseleitä, koska itse pikselit ovat suurempia.

Nykyaikaisissa älypuhelimissa antureiden mitat ilmoitetaan tuuman osina. Suurin anturi, 50 megapikselin Samsung ISOCELL GN2, on asennettu Xiaomi Mi 11 Ultra: Se on lävistäjä 1 / 1,12 ".

Linssit

Käytetyillä linsseillä on merkittävä vaikutus kuvan laatuun. Ne koostuvat linsseistä - läpinäkyvistä levyistä, joilla on tietyt optiset ominaisuudet. Linssin pääasiallinen tehtävä on vääristää tulevaa valonsädettä oikein. Vääristymän tyyppi riippuu levyn muodosta.

Linssit koostuvat useimmiten useista linsseistä, koska yksi ei riitä. Eri tiheyden kaarevat ja koverat linssit vuorottelevat keskenään. Oikea valinta ja sijoittaminen objektiiviin vaikuttaa kuvan kirkkauteen ja kontrastiin. Kaarevilla linsseillä voi esiintyä optisia vääristymiä. Joissakin linsseissä, kuten laajakulmalinsseissä, vääristymistä on päinvastoin tullut tyylinen piirre. Totta, jotkut laitteet korjaavat ne ohjelmallisesti jälkikäsittelyvaiheessa.

Nykyaikaisissa älypuhelimissa kameramoduulit koostuvat useista linsseistä, joista jokaisella on oma anturi, joka sopii tiettyyn tehtävään. Useimmiten nämä ovat tavallisia, laajakulma- ja makro-linssejä. Samalla ei voida sanoa, että älypuhelimet, joissa on useita linssejä, tietysti kuvaavat paremmin kuin yhdellä: se riippuu tietyn laitteen toteutuksesta. Saattaa tapahtua, että yhden moduulin monien kameroiden joukosta yksikään ei anna hyväksyttävää tulosta eikä määrä muutu laaduksi.

Polttoväli ja aukko

Mitä pienempi polttoväli, sitä suurempi on objektiivin katselukulma ja päinvastoin - korkean polttovälin omaavat linssit ampuvat kauas, mutta samalla pienellä katselukulmalla.

Aukko näyttää kuinka paljon valoa osuu kameran anturiin objektiivin läpi. Useimmilla älypuhelimilla on kiinteä aukko, joka on polttovälin suhde kameran sisääntulon kokoon.

Mitä enemmän valoa osuu anturiin ja mitä suurempi kameran sisääntulo on, sitä pienempi syväterävyys eli vain kohde on tarkennettu ja sen takana oleva tausta on hämärä.

Terävyyden syventämiseksi sinun on pienennettävä tuloaukkoa, mutta tämä vähentää myös kirkkautta. Älypuhelimissa tämä saavutetaan useimmiten ohjelmallisesti. Nykyaikaisissa laitteissa käytetään kuitenkin moduuleja, joissa on useita linssejä - erikokoisilla, erilaisilla polttovälillä ja aukoilla. Joten sen sijaan, että luottaisit ohjelmistokäsittelyyn, voit vaihtaa linssien välillä.

Älypuhelimet ovat nykyään varustettu edistyneillä automaattitarkennusjärjestelmillä. Esimerkiksi PDAF-tekniikassa joitain kameran tunnistimen pisteitä käytetään polttopisteinä. Kaksi vierekkäistä pikseliä on sijoitettu siten, että yksi niistä havaitsee ylhäältä tulevan valovirran ja toinen on alareunassa, ja järjestelmä säätää tarkennusta siinä tapauksessa, että pikseleille putoaa erilainen määrä pikseleitä Sveta.

Siellä on myös laser- ja kontrastipohjainen automaattitarkennus. Jotkut yritykset käyttävät kameroissa tekniikkaa, jonka avulla voit keskittyä tiettyihin kehyksen kohteisiin, esimerkiksi tunnistaa kasvot ja tehdä niistä selkeämmät.

Zoomaus

Zoom näyttää kuinka lähellä kuva voi olla. Zoomausvaihtoehtoja on kaksi: digitaalinen ja optinen. Digital yksinkertaisesti suurentaa ja rajaa täysikokoisen kuvan. Optinen linssi käyttää erikoislinssejä suurennukseen, joka voi oikean linssijärjestelmän takia näyttää kauas.

Älypuhelimien kameroiden kehittyessä on tullut yhä enemmän moduuleja, joissa on optinen zoom - yleensä 2X tai 3X. On kuitenkin myös vaihtoehtoja, joita valmistajat kutsuvat periskoopeiksi. Tällaisissa linsseissä käytetään linssi- ja peilijärjestelmää, jotka sijaitsevat sivuttain älypuhelimen rungossa, ja niiden ansiosta voit saada esimerkiksi viisinkertaisen zoomauksen. Kuinka lähelle kuvaa pääsee, riippuu polttovälistä.

Älypuhelinten suurin optinen zoomaus on tällä hetkellä 10x. Se tapahtuu Huawei P40 Pro + (siinä on sama "periskooppi") ja Samsung Galaxy S21 Ultra: n yksittäisissä linsseissä. Niissä tapauksissa, joissa tällaista voimakasta zoomausta ei tarvita, näillä älypuhelimilla on myös pienempi - 3x-kertainen linssi.

Lisäanturit

Valoanturit, syvyysanturit, etäisyysmittarit, lidarit - kaikki nämä järjestelmät auttavat älypuhelinta ymmärtämään missä kuvattavat kohteet sijaitsevat, miten ne valaistaan, liikkuvat tai eivät. Älypuhelin käyttää saatuja tietoja sekä etsimessä että jälkikäsittelyprosessissa kuvan viimeistelyssä ja muokkauksessa.

Anturien tarkkuus on kaukana tärkeimmistä parametreista: hyvin pieni määrä pikseleitä riittää, jotta he voivat suorittaa toimintonsa hyvin. Siksi sinun ei pitäisi olla yllättynyt nähdessäsi esimerkiksi syvyysanturin, jonka resoluutio on 2 megapikseliä: niitä on tarpeeksi sen toimintaan.

Videon tarkkuus ja kuvataajuus

Videon tarkkuus osoittaa, kuinka monta pikseliä yhdessä kehyksessä on. Ja kehysnopeus on kuinka monta tällaista kuvaa sekunnissa otetaan.

Pikselien kasvaessa kuvan yksityiskohdat ja selkeys paranevat. Kun kehysnopeus kasvaa, epätarkkuus vähenee, video näyttää terävämmältä ja ihmissilmä havaitsee sen paremmin. Lisäksi korkealla kuvataajuudella kaapatut videot voidaan sitten hidastaa tuttuun 24 kuvaa sekunnissa mielenkiintoisen hidastetun vaikutuksen saamiseksi.

HDR

HDR tarkoittaa korkeaa dynaamista aluetta, mikä on suuri ero kuvan tummimpien ja vaaleimpien osien välillä. HDR-tilassa oleva kamera ottaa useita kuvia (videokuvauskehyksissä) eri valotuksilla ja yhdistää ne sitten tasapainottaen vaaleat ja tummat alueet. Tämän vuoksi on mahdollista saavuttaa suurempi kontrasti ja kuvan yksityiskohdat.

Jälkikäsittelytaika

Älypuhelinkameroiden kuivaominaisuudet tietysti hämmentävät ja pelottavat. Ja suurin ongelma on, että on epärealistista ymmärtää pelkästään näiden numeroiden perusteella, miten älypuhelimen kamera ampuu.

Itse linssin ja anturijärjestelmän lisäksi kameran ympärillä on myös valjaat kuvaprosessorista. ja jälkikäsittelyohjelmistot - algoritmit, jotka analysoivat vastaanotettua dataa ja käyttävät erilaisia ​​omia uluchshayers. Tämän seurauksena yritykset, jotka käyttävät samoja antureita, voivat saada täysin erilaiset kuvat erilaisten jälkikäsittelyjärjestelmien vuoksi.

Jokaisella valmistajalla on erilainen lähestymistapa värintoistoon ja kohteiden rajojen analysointiin. Jokainen yritys käyttää erilaisia ​​temppuja ja tekniikoita saadakseen kuvan, joka vastaa heidän kauneuden tunteitaan. Jotkut tuotemerkit käyttävät koneoppimista tunnistamaan kehyksessä olevat kohteet ja sen, miten niiden pitäisi ihanteellisesti näyttää, ja tämäkin on osa käsittelyä.

Otetaan yksinkertainen esimerkki melko suosituista älypuhelimista. Realme 7 Pro ja Samsung Galaxy M51 pääkamerat on rakennettu samoille antureille - Sony IMX682. Se on 64 megapikselin kenno, jota käyttää Quad Bayer -alipikselien yhdistämisjärjestelmä ja joka tuottaa kuvia 16 megapikselin tarkkuudella (mutta pystyy toimimaan myös täysikokoisessa tilassa). Huolimatta siitä, että niillä on samat anturit, kuvat itse ovat täysin erilaiset.

Samsungin värintoisto päivänvalossa on mehukkaampaa ja eloisampaa, tosin ilman ylikylläisyyttä. Realme 7 Pron kuvat saivat hieman pehmeämmän ja realistisemman valikoiman, mutta joskus pienten yksityiskohtien rajat menetetään niissä, esimerkiksi yksittäiset ruohoterät, jotka on ammuttu suhteellisen kaukana. Samsungissa jälkikäsittely- ja melunvaimennusjärjestelmä määrittelevät rajat selkeämmin, mikä kuitenkin toisinaan luo keinotekoisuuden tunteen. Näillä puhelimilla otettujen valokuvien sekoittaminen ei toimi samoista antureista huolimatta.

Ominaisuuksista ei voida ymmärtää, miten kuvien jälkikäsittely toimii tietyllä puhelimella. Ainoa ammattimainen arvostelu, jossa on testikuvia, jotka on otettu eri tiloissa, auttavat tässä.

Ei uskoa megapikseleihin

Tekniset tiedot eivät takaa kuvanlaatua. Ei voida väittää, että 108 megapikselin kamera kuvaa paremmin kuin 64 megapikselin kamera, koska megapikselien lisäksi muut kameran parametrit vaikuttavat tulokseen.

Ensinnäkin on kiinnitettävä huomiota anturin kokoon: mitä suurempi se on, sitä enemmän valoa se vastaanottaa, ja kuvanlaatu riippuu suoraan valon määrästä. Seuraavaksi tärkeys on kuvan jälkikäsittelyjärjestelmän laitteisto-osa ja sitten ohjelmisto. Kuinka ne toimivat, voidaan ymmärtää vain näkemällä puhelimen ottamat kuvat tällä järjestelmällä.

Ainoa vaihtoehto on luottaa arvosteluihin, jotka julkaisevat testikuvia eri kuvausolosuhteissa: erilaisissa valaistusolosuhteissa, liikkeessä, eri etäisyyksillä ja niin edelleen. Ja älä unohda, että valokuvaajan ja käyttäjän tärkeimmät työkalut ovat suorat käsivarret ja kyky kaapata hetki. Ja loput ovat toissijaisia.