Alates 0,11 megapikslist kuni närvivõrkude abistajateni: kuidas kaamerad arenesid nutitelefonides

Nutitelefoni kaamerast on saanud meie elu lahutamatu osa: selle abil saate alati jäädvustada olulise hetke ja seda teistega jagada. Kuid selleks, et see reaalsuseks saada, kulus 20 aastat tehnilist arengut, fototehnika turu ümberjaotamist ja palju uuendusi. Otsustasime meenutada, kuidas mobiilne fotograafia meie igapäevaellu puhkes ja millised ettevõtted selle lihtsaks ja kättesaadavaks muutsid.

Esimesed kaameratelefonid

Esimest korda ilmus kaamera telefonis 1999. aastal: Jaapani ettevõte Kyocera lasi välja mudeli VP-210, mis võimaldas videokõnesid teha. Kaamera asus ees ja jäädvustas omaniku nägu kiirusega 2 kaadrit sekundis. Ta võis teha ka selfisid resolutsiooniga 0,11 megapikslit ja salvestada need seadme mällu kuni 20 tükki.

Järgnevatel aastatel arenesid mobiilikaamerad konkurentsi rünnakul kiiresti ja juba 2004. aastal võeti verstapost 1 miljon pikslit (1 megapiksel). Ja 2005. aastal vapustas turgu kaks mudelit, mida võib nimetada esimesteks kaameratelefonideks: Nokia N90 ja Sony Ericsson k750i. Nad harrastasid 2-megapiksliseid autofookuskaameraid ja tegid teravaid pilte, mitte uduseid abstraktsioone. Siis hakkas kasutajate suhtumine mobiilifotograafiasse muutuma: Flickris ilmusid temaatilised rühmad, inimesed hakkasid oma telefonidesse saabunud pilte vahetama ja nende üle arutlema.

Iga järgneva aastaga on telefonis pildistavate inimeste arv hüppeliselt kasvanud. IPhone'i väljaandmine 2007. aastal muutis suhtumist monofunktsionaalsetesse seadmetesse: nutitelefonid hakkasid asendama MP3-mängijaid ning seejärel amatöörfoto- ja videokaameraid.

Instagrami koidik

Kaameraturu kokkuvarisemine toimus 2010. aastal Instagrami teenuse käivitamisega. Kasutajad soovisid saada atraktiivse foto võimalikult lihtsalt ja kiiresti ning postitada selle sotsiaalvõrgustikesse.

Samal ajal paranes mobiilikaamerate kvaliteet. 2011. aastal kasutusele võetud iPhone 4s sai 8-megapikslise kaamera ja valgustundliku optika f / 2.4 avaga. Sellised omadused katsid suurema osa vajadustest: vajutate nuppu, saate heleda raami ja laadite selle sisse Instagram.

Aja jooksul on nutitelefonides piltide töötlemine muutunud agressiivsemaks: prioriteediks on kontrastsus, küllastus ja kontuuride teravus ning pildi loomulikkus tuhmub taustale. Kuid ka mobiilikaameratesse on püütud tuua professionaalset tehnoloogiat. Nii tegi Nokia 2012. aastal kaameratelefoni 808 PureView.

Mudel eristus selle aja jaoks fenomenaalsete omaduste järgi. Kaamera eraldusvõime oli 41 Mp ja sensori füüsiline suurus oli 1 / 1,2 ″. See oli varustatud ka mehaanilise aknaluugiga, sisseehitatud ND-filtriga, f / 2.4 ava Carl Zeissi objektiivi ja ksenoonvälguga.

Kahjuks ei kiirustanud teised tootjad Nokia eeskuju võtma, tuginedes filtritele ja muudele kaunistustele.

Rohkem kaameraid, häid ja erinevaid

Mingil hetkel otsustasid ettevõtted nutitelefonides kaamerate arvu suurendada. Veel 2011. aastal anti välja HTC Evo 3D ja LG Optimus 3D, mis kasutasid stereoskoopiliste fotode loomiseks mõlemat kahte objektiivi. Kuid tehnoloogia osutus nõudmata ja tootjad unustasid sellised katsed mitu aastat.

2014. aasta kevadel nägi turg HTC One M8. Nutitelefon sai abimooduli sügavuse mõõtmiseks ja objekti taustast eraldamiseks. Seega rakendas ettevõte portreerežiimi kaks aastat varem kui Apple.

Tõeline buum juhtus 2016. aastal, kui suurimad tootjad tutvustasid oma lahendusi. Samal ajal puudus ühtne vaade sellele, mida nutitelefon vajab kaks kaamerat. Näiteks propageeris Huawei P9-ga ühevärvilist fotograafiat, mille ta arendas koos Leicaga. LG G5 tugines širikile, samas kui Apple tutvustas iPhone 7 Plus-s portreefoto ja optilise suumi jaoks teleobjektiivi.

Nagu selgus, pole kaks kaamerat piiriks. Nüüd on peaaegu kõik turul olevad nutitelefonid varustatud kolme erineva fookuskaugusega objektiiviga, samuti kaameratega makrofotode tegemiseks ja sügavuse mõõtmiseks.

Omaduste suurenemine

Mobiilikaamerate kvaliteeti on alati piiranud füüsilised piirangud: korpuse väike paksus ei võimaldanud nutitelefonide varustamist kvaliteetse optika ja suurte anduritega. Kasutajad nõudsid aga täiustusi, ettevõtted püüdsid nende vajadusi rahuldada.

Nii jõudsime lõpuks nii, et kaamerad kerkisid kerest välja mõne millimeetri võrra. Samuti on kasvanud andurite füüsilised mõõtmed: kui viis aastat tagasi kõikusid nad 1/3 ″ piirides, siis nüüd on need turule ilmunud Samsung Galaxy S20 Ultra ja 1 / 1,3 ″ anduritega Huawei P40. Pildiandurid on suurenenud peaaegu üheksa korda, mis on fotode kvaliteeti märkimisväärselt parandanud.

Andurite suur ala võimaldas eraldusvõimet suurendada. 48MP ja 64MP mobiilikaameratest on saanud norm ning Samsung ja Xiaomi on juba võtnud 108-megapikslise joone. Kuid sellise eraldusvõimega fotod kaaluvad liiga palju, nii et insenerid tegid trikki: naaberpikslitelt saadud teave on ühendatud. See vähendab eraldusvõimet, kuid vastutasuks saame vähem müra ja laiema dünaamilise ulatuse.

Mis järgmiseks

Kõik need uuendused on teinud nutitelefonidest ideaalse asendaja digitaalsetele seebinõudele. Sellest hoolimata on neil veel ruumi kasvada. Ja isegi kui füüsilised omadused löövad lakke, tuleb tarkvara alati appi.

Nüüd on arvutifotograafia hoogu võtmas: kaamera teeb pildiseeria ja närvivõrgud nende põhjal koguvad nad ideaalse raami, summutades müra, ühtlustades heledust ja korrigeerides värvi. Meetodit kasutatakse Google Pixel 4, iPhone 11, Huawei P40 ja paljudes teistes nutitelefonides. Töötlemine toimub kasutaja jaoks automaatselt ja märkamatult - ta näeb ainult tulemust.

Tootlikkuse kasvades laienevad kaamerate võimalused. Nad saavad juba videot salvestada ja reaalajas töödelda: hägustada tausta või muuta see mustvalgeks, jättes objektid värvilisteks. Areneb ka liitreaalsuse suund: Apple on AR-rakendustega töötamiseks juba varustanud iPad Pro LiDAR-anduriga ning peagi ilmub tehnoloogia ka iPhone'i.

Mobiilikaameratest on saamas riist-tarkvara kompleks, mille võimalustest me täielikult aru ei saa. Seetõttu on huvitavam jälgida selle valdkonna viimaseid arenguid ja neid ka ise katsetada.