Zawartość
- Czujnik
- Szkło / soczewki
- Wiele kamer
- Stabilizacja obrazu
- OIS
- EIS
- Podział pikseli
- Autofocus
- Autofocus z wykrywaniem kontrastu
- Autofokus z wykrywaniem fazy
- Autofocus z dwoma pikselami
- Megapikseli
- Im więcej MP, tym lepiej
- Gdy masz mniej MP, lepiej
- Oprogramowanie
- Więc czego powinieneś szukać?
Nasze smartfony to małe cuda fotografii. Są tak zaawansowane, że nawet rzucają wyzwanie dedykowanym systemom kamer. Z pewnością wielu z was zastanawiało się, jak te malutkie aparaty są tak dobre.
Firmy wydają miliardy na badania i rozwój, abyś mógł zrobić zdjęcie posiłku godne Instagrama. Wszystko to jest bardzo skomplikowane i większość ludzi nie rozumie wielu terminów i pojęć.
Jesteśmy tutaj, aby oczyścić wody i pomóc Ci zrozumieć, co sprawia, że te piękne zdjęcia są możliwe. Wiele się robi w tworzeniu wspaniałego aparatu do smartfona, więc poprowadzimy Cię przez każdy element.
Firmy wydają miliardy na badania i rozwój, abyś mógł zrobić zdjęcie posiłku godne Instagrama.
Edgar CervantesCzujnik
Kamery na smartfony przeszły długą drogę, ale przemysł zawsze będzie miał problemy z czujnikami obrazu. Większe czujniki przewyższają mniejsze (tej samej jakości). Rozmiar ma znaczenie i nie można go obejść.
Rozmiar ma znaczenie i nie ma takiej możliwości w świecie czujników obrazu.
Edgar CervantesTo wyzwanie dla producentów smartfonów. Nie mogą dokładnie spakować pełnoklatkowego czujnika do małego, cienkiego telefonu. Biorąc pod uwagę, że większy czujnik wymaga również większego obiektywu, producenci smartfonów zwykle trzymają się czujników o rozmiarach od 1 / 2,3 cala do 1 / 1,7 cala.
Aby umieścić te liczby w perspektywie, Huawei P30 Pro ma czujnik 1 / 1,7 cala. Google Pixel 3 XL jest również znany ze swojego niesamowitego aparatu i ma czujnik 1 / 2,55 cala. Są to karły w porównaniu do pełnoklatkowych czujników 1,38 cala w niektórych aparatach DSLR.
Kiedy przestrzeń jest ograniczeniem, producenci muszą stworzyć czujniki lepszej jakości i zmienić kilka rzeczy. Posiadanie mniejszego czujnika jest wadą, ale firmy mogą robić pewne rzeczy, aby poprawić jakość obrazu.
- Kto jest kim w branży kamer do smartfonów
Jedną z popularnych metod jest tworzenie czujników z większymi pikselami, które pozwoliłyby uchwycić więcej światła. Rozmiar piksela jest mierzony w µm (mikrometrach) i zwykle waha się między 1,2 µm a 2,0 µm w świecie smartfonów.
Inną ciekawą metodą, którą Huawei wprowadził wraz z P30 Pro, było użycie czujnika RYB (czerwono-żółto-niebieski), w przeciwieństwie do tradycyjnej konfiguracji RGB (czerwono-zielono-niebieski). Przełączenie na strony przechwytujące żółty kolor pozwala uchwycić więcej światła. Możesz dowiedzieć się więcej na ten temat w naszym dedykowanym artykule.
Jako użytkownik zauważysz, że lepszy czujnik wytworzy mniej szumów i ziarnistości, lepszą wydajność przy słabym świetle, ulepszone kolory, ulepszony zakres dynamiczny i ostrzejsze obrazy.
Szkło / soczewki
Obiektywy są zwykle ignorowane, gdy mówimy o fotografii na smartfonach. To dziwne, biorąc pod uwagę, że jest to jeden z najważniejszych tematów w zwykłej fotografii. Dobrze zaprojektowany, przezroczysty i czysty obiektyw zapewni lepszą jakość obrazu.
Wszyscy uwielbiamy słyszeć o obiektywach szerokokątnych, ale są one ryzykowne.
Edgar CervantesSoczewki określają również aperturę, co jest istotnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę. Wszyscy uwielbiamy słyszeć o obiektywach szerokokątnych, ale są one ryzykowne. Obiektywy aparatu zbudowane są z wielu „grup korekcyjnych” zaprojektowanych w celu właściwego skupienia światła i zmniejszenia aberracji. Tańsze obiektywy mają zwykle mniej grup i dlatego są bardziej podatne na problemy. Ważną rolę odgrywają również materiały na soczewki, dzięki wysokiej jakości szkłu i wielu powłokom oferującym lepszą korekcję i mniej zniekształceń.
- Zrozumienie przysłony - co to znaczy i jak wpływa na jakość obrazu?
Trudno powiedzieć, jak dobre lub złe są obiektywy do smartfonów, ponieważ producenci zwykle o nich nie mówią. Istnieje jednak kilka marek, którym możemy zaufać w branży smartfonów. Sony i Nokia współpracują ze Zeiss, a Huawei współpracuje z Leicą. Marki te są znane z oferowania wysokiej jakości soczewek.
Wiele kamer
Kiedyś smartfony miały jeden aparat, ale dodawanie kolejnych stało się powszechne. Wiele telefonów ma obecnie dwa lub trzy aparaty fotograficzne. Mamy też szalone, takie jak Nokia 9 PureView i jego pięć strzelanek.
Jeśli nie możesz mieć większego czujnika lub bardziej zaawansowanego szkła, równie dobrze możesz mieć ich kilka.
Edgar CervantesIstnieją różne powody umieszczania wielu aparatów w telefonie - dzięki temu wrażenia ze zdjęć są bardziej elastyczne. Weź Huawei P30 Pro; ma aparat główny do ogólnych celów, aparat szerokokątny i słynny obiektyw zmiennoogniskowy 125 mm. Umożliwia to korzystanie z każdej kamery w określonych okolicznościach.
Konfiguracje z wieloma aparatami również odgrywają dużą rolę w fotografii obliczeniowej. Na przykład Nokia 9 PureView ma 3 czujniki monochromatyczne, dwa czujniki RGB i kamerę ToF (czas lotu). Wszystkie te obrazy działają razem na każdym zdjęciu, aby uchwycić jak najwięcej szczegółów, kolorów, światła i głębi. W rzeczywistości każde zdjęcie pochodzące z tego smartfona to zdjęcie HDR.
Jeśli nie możesz mieć większego czujnika lub bardziej zaawansowanego szkła, równie dobrze możesz mieć ich kilka. W ten sposób producenci nadrabiają ograniczenia fotograficzne prezentowane przez smartfony.
- Wiele obiektywów: kolejny wielki trend w fotografii mobilnej?
- Najlepsze telefony z podwójnymi aparatami z przodu
- Najlepsze telefony z konfiguracją potrójnego aparatu - jakie masz opcje?
Stabilizacja obrazu
Aparaty smartfonów wykorzystują dwa rodzaje stabilizacji obrazu: optyczną stabilizację obrazu (OIS) i elektroniczną stabilizację obrazu (EIS). W zależności od telefonu możesz nie mieć żadnej, jednej lub obu tych funkcji.
Technologie stabilizacji obrazu mają na celu zredukowanie drgań i zapewnienie płynniejszego, ostrzejszego zdjęcia. Idealnie byłoby mieć możliwość korzystania z obu, ponieważ OIS jest lepszy do zdjęć, a EIS koncentruje się na wideo. Jeśli musisz wybrać jedną z nich, najlepszą opcją jest OIS.
OIS
OIS kompensuje niewielkie ruchy aparatu podczas ekspozycji. Ogólnie używa soczewki pływającej, żyroskopów i małych silników. Elementy są kontrolowane przez mikrokontroler, który bardzo nieznacznie porusza obiektywem, aby przeciwdziałać drganiom aparatu lub telefonu - jeśli telefon porusza się w prawo, obiektyw porusza się w lewo.
- OIS - Optyczna stabilizacja obrazu - Gary wyjaśnia!
Jest to najlepsza opcja, ponieważ cała stabilizacja odbywa się mechanicznie, a nie za pomocą oprogramowania. Oznacza to, że w procesie nie traci się żadnej jakości.
EIS
Elektroniczna stabilizacja obrazu działa poprzez oprogramowanie. Zasadniczo EIS dzieli wideo na części i porównuje je z poprzednimi klatkami. Następnie określa, czy ruch w ramce był naturalnym, czy niepożądanym wstrząsem, i koryguje go.
EIS zwykle obniża jakość, ponieważ potrzebuje miejsca od krawędzi treści, aby zastosować poprawki. Jednak w ciągu ostatnich kilku lat uległa poprawie. Smartfon EIS zwykle korzysta z żyroskopu i akcelerometru, dzięki czemu jest bardziej precyzyjny i zmniejsza utratę jakości. Jak zwykle w dzisiejszych czasach oprogramowanie to zabija.
Podział pikseli
Prawdopodobnie już słyszałeś ten termin i nie masz pojęcia, co to znaczy. Chodzi o to, że redukuje hałas i pomaga w słabym świetle.
Podział pikseli to proces, który łączy dane z czterech pikseli w jeden. Dzięki tej technice czujnik aparatu z pikselami 0,9 mikrona może generować wyniki odpowiadające pikselom 1,8 mikrona.
Największym minusem jest to, że rozdzielczość jest dzielona przez cztery podczas robienia zdjęć z pikselami. Oznacza to, że binned strzał w aparacie 48 MP ma w rzeczywistości 12 MP.
Grupowanie pikseli jest zasadniczo możliwe dzięki zastosowaniu filtra poczwórnego Bayera w czujnikach aparatu. Filtr Bayera to filtr kolorów stosowany we wszystkich czujnikach aparatów cyfrowych, siedzący na szczycie pikseli i rejestrujący obraz w kolorach czerwonym, zielonym i niebieskim.
- Co to jest binowanie pikseli? Wszystko, co powinieneś wiedzieć o tej technice fotograficznej
Twój standardowy filtr Bayera składa się z 50 procent filtrów zielonych, 25 procent filtrów czerwonych i 25 procent filtrów niebieskich. Według źródła fotograficznego Cambridge in Colour, ten układ ma naśladować ludzkie oko wrażliwe na zielone światło. Po przechwyceniu obrazu jest interpolowany i przetwarzany w celu uzyskania ostatecznego obrazu w pełnym kolorze.
Niewiele telefonów korzysta z dzielenia pikseli, ale to niezła gratka. Niektóre z nich obejmują LG G8 ThinQ, Xiaomi Redmi Note 7 series, Xiaomi Mi 9, Honor View 20, Huawei Nova 4, Vivo V15 Pro i ZTE Blade V10.
Autofocus
Aparaty do smartfonów zazwyczaj wykorzystują trzy rodzaje systemów autofocus: dual-pixel, detekcja fazy i detekcja kontrastu. Opowiemy o nich w kolejności od najgorszego do najlepszego.
- Jak działają aparaty w smartfonach - wyjaśnia Gary
Autofocus z wykrywaniem kontrastu
Jest to najstarszy z trzech i działa poprzez pomiar kontrastu między obszarami. Chodzi o to, że skupiony obszar będzie miał większy kontrast, ponieważ krawędzie będą ostrzejsze. Gdy obszar osiągnie określony kontrast, aparat uzna go za ostry. Jest to stara, powolna technika, ponieważ wymaga poruszania elementami ostrości, dopóki aparat nie znajdzie odpowiedniego kontrastu.
Autofokus z wykrywaniem fazy
„Faza” oznacza, że promienie świetlne pochodzące z określonego punktu uderzają w przeciwległe boki obiektywu z jednakową intensywnością - innymi słowy są one „w fazie”. Autofokus z detekcją fazową wykorzystuje fotodiody w poprzek czujnika do pomiaru różnic faz. Następnie przesuwa element ogniskowania w obiektywie, aby ustawić ostrość obrazu. Jest naprawdę szybki i dokładny, ale pozostaje w tyle za podwójnym autofokusem, ponieważ wykorzystuje dedykowane fotodiody zamiast dużej liczby pikseli.
Autofocus z dwoma pikselami
To zdecydowanie najlepsza technologia autofocus dostępna dla smartfonów. Autofokus z dwoma pikselami przypomina wykrywanie fazy, ale wykorzystuje większą liczbę punktów ostrości na czujniku. Zamiast skupiać się na dedykowanych pikselach, każdy piksel składa się z dwóch fotodiod, które mogą porównywać subtelne różnice faz, aby obliczyć, gdzie przesunąć obiektyw. Ponieważ rozmiar próbki jest znacznie większy, podobnie jak zdolność aparatu do szybszego ustawiania ostrości obrazu.
Niektórzy uważają, że szybszy autofokus nie ma większego znaczenia, ale na przykład robi ogromną różnicę, gdy robisz zdjęcie akcji. Nawet ułamki sekundy są cenne w chwilach ucieczki. Nikt nie lubi rozmytego, na wpół skoncentrowanego obrazu.
Megapikseli
Czy wyższa liczba megapikseli jest lepsza? Odpowiedź brzmi: to zależy. To zależy od twoich potrzeb i innych czynników.
Im więcej MP, tym lepiej
Więcej megapikseli oznacza więcej definicji. Chociaż nie zawsze poprawi to Twoje zdjęcie, poda więcej szczegółów. Jest to przyjemna gratka dla tych, którzy lubią przycinać, ponieważ obraz o wyższej rozdzielczości będzie miał więcej pikseli do pracy, a zatem więcej pikseli do oszczędzenia.
Więcej pikseli może również gwarantować lepszą jakość drukowania, jeśli kiedykolwiek zdecydujesz się na wydrukowanie swoich zdjęć. Będzie to miało znaczenie tylko wtedy, gdy wydruki będą wystarczająco duże. Twierdzenie Nyquista uczy nas, że obraz będzie wyglądał znacznie lepiej, jeśli zarejestrujemy go w dwukrotności maksymalnych wymiarów zamierzonego medium. Mając to na uwadze, zdjęcie o wymiarach 5 na 7 cali w jakości wydruku (300 dpi) musiałoby zostać wykonane w rozdzielczości 3000 x 4200 pikseli w celu uzyskania najlepszych rezultatów lub około 12 MP.
Gdy masz mniej MP, lepiej
Drukowanie zdjęć ze smartfonów to rzadki i umierający nawyk, więc większa moc drukowania nie zmieni większości z nas. W ten sposób zwiększy pliki obrazów, co zajmie cenne miejsce na dysku. Nie wspominając już o edytowaniu ich w urządzeniach o niskim poborze mocy może powodować powolne działanie.
Ważne jest również, aby pamiętać, że więcej pikseli w niewielkiej przestrzeni spowoduje ich zmniejszenie. Mniejsze piksele mogą przyjmować mniej światła i generować więcej szumu. Wydaje się, że producenci smartfonów znaleźli równowagę między rozmiarem a jakością, utrzymując czujniki na około 12 MP i powiększając piksele.
Zawsze są jednak wyjątki. Wyraźnym przykładem jest Honor View 20, który ma czujnik 48 MP, ale jest to także większy czujnik 1/2 cala, a aparat używa binningu pikseli. W takim przypadku producent miał powód, aby użyć wyższej liczby megapikseli i odpowiednio skonfigurować sprzęt urządzenia.
Oprogramowanie
Niektóre fizyczne ograniczenia, których po prostu nie możemy poprawić - przynajmniej nie za dużo. Sprzęt do aparatów smartfonów osiąga plateau i ostatecznie producenci nie będą w stanie sprzedać aparatu, który jest od dwóch do pięciu procent lepszy.Dopóki przełomowa technologia obrazowania nie zastąpi obecnej, stała się bitwą programistyczną.
Oprogramowanie wkracza na ratunek wszędzie tam, gdzie nie można dostarczyć sprzętu.
Edgar CervantesOprogramowanie wkracza na ratunek wszędzie tam, gdzie sprzęt nie jest w stanie dostarczyć. Dzięki fotografii obliczeniowej telefony wiedzą, co fotografujesz, gdzie fotografujesz i o której godzinie. Ta technika może analizować ramkę i podejmować za Ciebie decyzje, takie jak zwiększenie niebieskiego nieba, dostosowanie balansu bieli w ciemności i poprawa kolorów, gdy jest to potrzebne.
Oprogramowanie umożliwia także złożone funkcje, takie jak tryb portretowy, HDR i tryb nocny. Wszystkie te procesy wymagały specjalnego sprzętu, czasu, wiedzy i wysiłku. Teraz oprogramowanie zabiera dużą część chrząknięcia strzelance. Dzięki telefonom z wieloma aparatami oprogramowanie może także robić wiele zdjęć i łączyć je w jedno, ulepszone zdjęcie.
Telefony mogą kiedyś pokonać tradycyjne aparaty i wszystko to dzięki oprogramowaniu. Dotykamy tutaj góry lodowej, ale możesz pozwolić naszemu własnemu Davidowi Imelowi podzielić się swoimi przemyśleniami na temat fotografii obliczeniowej i tego, jak wszystko zrewolucjonizuje.
Więc czego powinieneś szukać?
Było to wiele informacji do zdobycia, więc oto krótkie podsumowanie tego, na co powinieneś zwrócić uwagę przy zakupie dobrego aparatu do smartfona.
- Większy czujnik jest zawsze najlepszy. 1 / 1,7 cala jest prawie tak duży, jak większość czujników aparatu w smartfonie. Są większe, ale są rzadkie.
- Poszukaj więcej megapikseli, jeśli absolutnie musisz wydrukować (lub naprawdę potrzebujesz większych zdjęć). W przeciwnym razie uszereguj pod względem ważności większe piksele lub zastosuj techniki takie jak grupowanie pikseli. Rozmiar piksela jest mierzony w µm (mikrometry), a wszystko powyżej 1,2 µm powinno być dobre. Dobry smartfon powinien mieć co najmniej 12 MP, co jest preferowane do użytku online i drukowania małych obrazów.
- Soczewki są bardzo ważne. Chociaż informacje nie zawsze są łatwo dostępne, spróbuj sprawdzić, czy Twój telefon ma wysokiej jakości szkło. Niektórzy producenci współpracują z renomowanymi markami, takimi jak Leica lub Zeiss.
- Dobre oprogramowanie jest kluczowe. Udoskonalenia oprogramowania badawczego. Wszyscy producenci podchodzą do oprogramowania inaczej, co skutkuje zróżnicowanymi wynikami. Samsung słynie z wysokiego kontrastu i nasyconych kolorów. Urządzenia Google Pixel mają również świetne oprogramowanie, które zapewnia wysoki zakres dynamiki, naturalne kolory i wyraźne obrazy.
- Autofocus z dwoma pikselami jest najlepszy w smartfonach. Autofokus z wykrywaniem fazy jest również bardzo dobry, ale będzie nieco wolniejszy.
Pomyśleć, że wszystkie te elementy mogą zmieścić się na tak małej przestrzeni. Aparaty do smartfonów to prawdziwe cuda techniki. Teraz weź wszystkie te informacje i dowiedz się, gdzie stoi Twój następny telefon z aparatem fotograficznym.
