Mida ütlevad nutitelefoni kaamerate omadused ja kas saate neid usaldada?
Varia / / May 14, 2021
Lifehacker räägib, kuidas välja mõelda kümneid megapiksleid ja erinevaid fookuskaugusi.
Nutitelefonide väljatöötamise koidikul paistis silma eraldi kategooria - kaameratelefon: nendes vidinates pöörati kaamerale maksimaalset tähelepanu. Nüüd püüab peaaegu kõigi kaubamärkide iga juhtmudel tähelepanu tõmmata kaamera kõige keerukama ja huvitavama rakendusega. Seadmete omadusi varjavad valjud sõnad, julged loosungid, tohutu arv ja nende endi nimed tehnoloogiatest. Kuid kas neist on võimalik midagi kasulikku lahutada ja mõista, kas see kaamera suudab korraliku pildi toota? Saame selle nüüd aru.
Nutitelefoni kaamerate põhijooned
Nutitelefoni kaamera omadused on sisuliselt samad mis tahes digitaalkaamera omad. Kuid peate mõistma, mille eest see või see parameeter vastutab.
Megapikslid
Tootjad pööravad neile reklaamikampaaniates kõige suuremat tähelepanu. Piksel on kaamera anduri valgustundlik element või fotodiood. See koosneb neljast alampikslist, millest igaüks laseb valgusfiltrite tõttu läbi ainult oma varju valgusel. Enamasti on need punased, sinised ja rohelised. Nende värvide kombinatsioonist saadakse nõutava tooni ja soovitud heleduse punkt.
Mõned tootjad eemalduvad kõige populaarsemast skeemist ja lisavad punasele, sinisele ja rohelisele värvifiltrile valget või kollast. Sellisel juhul püüab fotodiood rohkem valgust ja pildid on eredamad.
Megapikslid näitavad, millise eraldusvõimega kaamera on võimeline fotosid tegema, see tähendab, mitu miljonit pikslit lõplik pilt koosneb.
Tänapäeval esitavad paljud tootjad nutitelefone, millel on punktide ühendamise režiimis 48, 64 või 108 megapiksline kaamera. Sellistes andurites ei koosne pikslid neljast, vaid 16 alampikslist koos neljaga. Kui näiteks klassikalises sensoris koosneb üks piksel ühest sinisest, kahest rohelisest ja ühest punasest alampiksel, siis kõrglahutusega kaamerates koosneb see neljast sinisest, kaheksast rohelisest ja neljast punasest alampikslid.
Pikslite arvu suurendades suureneb valgustundlikkus ja pildi dünaamiline ulatus kasvab - erinevus foto tumedamate ja heledamate alade vahel. Kuid samal ajal loovad 48-megapikslised kaamerad tänu sellele kombinatsioonile tegelikult 12-megapikslise eraldusvõimega pilte. Ja siin pole midagi valesti: see on juhtum, kui kvantiteet muutub kvaliteediks ja piltidest eraldusvõimega 4000 × 3000 (need samad 12 megapikslit) piisab suhtlusvõrgustikes avaldamiseks.
Anduri suurus
See on ehk nutitelefoni kaamera kõige olulisem element. Anduri suurus näitab ala, kus asuvad valgustundlikud dioodid. Mida suurem on sensor, seda suuremad võivad olla ka pikslid ja mida suurem on piksel, seda paremini see valgust üles võtab. Tüüpilised pikslite suurused on tänapäevastes mobiilikaamerate andurites vahemikus 0,8 kuni 2,4 mikronit, kuid viimane saavutatakse täpselt alampikslite kombineerimisega, millest rääkisime eelmises lõigus.
Mida rohkem valgust sensor suudab hõivata, seda paremad on kaamera jäädvustatud pildid. See on eriti oluline, kui pildistate vähese valguse tingimustes. Ja sellises olukorras võib selguda, et väiksema arvu suuremate pikslitega sensor loob parema pildi kui andur suurema hulga väiksemate pikslitega, sest iga fotodiood püüdis rohkem valgust ja vastavalt rohkem teavet.
See tähendab, et kaamera, mille spetsifikatsioonides on vähem piksleid, võib tohutu pikslite arvuga kaamera edestada, kuna pikslid ise on suuremad.
Kaasaegsetes nutitelefonides on andurite mõõtmed näidatud tolli osade kaupa. Suurim andur, 50-megapiksline Samsung ISOCELL GN2, on installitud Xiaomi Mi 11 Ultra: Diagonaal on 1 / 1,12 ".
Läätsed
Kasutatavad läätsed mõjutavad oluliselt pildikvaliteeti. Need koosnevad läätsedest - teatud optiliste omadustega läbipaistvatest plaatidest. Läätse põhiülesanne on langeva valgusvihu korrektne moonutamine. Moonutuste tüüp sõltub plaadi kujust.
Läätsed koosnevad enamasti mitmest läätsest, kuna ühest ei piisa. Erineva tihedusega kumerad ja nõgusad läätsed vahelduvad üksteisega. Õige valimine ja paigutamine objektiivi mõjutab pildi selgust ja kontrastsust. Kumerate läätsede korral võib tekkida optiline moonutus. Mõnes läätses, näiteks lainurkobjektiivides, on moonutused vastupidi muutunud stiililiseks tunnuseks. Tõsi, mõned seadmed parandavad neid järeltöötluse etapis programmiliselt.
Kaasaegsetes nutitelefonides koosnevad kaameramoodulid mitmest objektiivist, millest igaühel on oma andur, mis sobib konkreetse ülesande täitmiseks. Enamasti on need tavalised, lainurk- ja makroobjektiivid. Samas ei saa öelda, et mitme objektiiviga nutitelefonid pildistaksid ilmselgelt paremini kui ühega: see sõltub konkreetse seadme rakendusest. Võib juhtuda, et ühe mooduli paljude kaamerate seas ei anna ükski vastuvõetavat tulemust ja kogus ei muutu kvaliteediks.
Fookuskaugus ja ava
Mida väiksem on fookuskaugus, seda suurem on objektiivi vaatenurk ja vastupidi - suure fookuskaugusega läätsed lasevad kaugele, kuid samal ajal väikese vaatenurgaga.
Ava näitab, kui palju valgust objektiivi kaudu kaamera andurit tabab. Enamikul nutitelefonidest on fikseeritud ava, mis on fookuskauguse ja kaamera sisendi suuruse suhe.
Mida rohkem valgust sensorit tabab ja mida suurem on kaamera sisend, seda madalam on teravussügavus, st ainult objekt on fookuses ja selle taga olev taust on hägune.
Teravussügavuse suurendamiseks peate vähendama sisselaskeava, kuid see vähendab ka heledust. Nutitelefonides saavutatakse see kõige sagedamini programmiliselt. Tänapäevastes seadmetes kasutatakse aga mitme läätsega mooduleid - erineva suurusega, erineva fookuskauguse ja avaga läätsedega. Seega saate tarkvara töötlemisele lootmise asemel objektiivide vahel vahetada.
Nutitelefonid on tänapäeval varustatud täiustatud autofookussüsteemidega. Näiteks PDAF-tehnoloogias kasutatakse kaamera anduri mõnda punkti fookuspunktidena. Kaks kõrvuti asuvat pikslit asuvad nii, et üks neist tajub ülevalt tulevat valgusvoo ja teine asub allosas ja süsteem reguleerib fookust juhul, kui pikslitele langeb erinev pikslite arv Sveta.
Samuti on olemas laser- ja kontrastipõhine autofookus. Mõned ettevõtted kasutavad kaamerates tehnoloogiaid, mis võimaldavad teil keskenduda kaadris olevatele konkreetsetele objektidele, näiteks nägu ära tunda ja need selgemaks muuta.
Suum
Suum näitab, kui lähedal pilt võib olla. Suumivalikuid on kaks: digitaalne ja optiline. Digital lihtsalt suurendab ja kärpib täissuuruses pilti. Optiline lääts kasutab suurendamiseks spetsiaalseid objektiive, mis tänu korrektsele läätsesüsteemile võivad kaugele vaadata.
Nutitelefonides olevate kaamerate arendamisega on hakanud ilmuma üha rohkem optilise suumiga mooduleid - tavaliselt 2X või 3X. Siiski on ka võimalusi, mida tootjad nimetavad periskoopideks. Sellised läätsed kasutavad nutitelefoni korpuses külgsuunas paiknevate läätsede ja peeglite süsteemi ning tänu sellele saate näiteks viiekordse suumi. Kujutise lähedale jõudmine sõltub fookuskaugusest.
Maksimaalne optiline suum, mida nutitelefonid täna pakuvad, on 10x. See toimub aastal Huawei P40 Pro + (selles kasutatakse sama "periskoopi") ja Samsung Galaxy S21 Ultra üksikobjektiivides. Nendel juhtudel, kui nii tugevat suumi pole vaja, on neil nutitelefonidel ka väiksema suurendusega - 3x - objektiivid.
Abiandurid
Valgusandurid, sügavusandurid, kaugusemõõtjad, lidarid - kõik need süsteemid aitavad nutitelefonil mõista, kus pildistatavad objektid asuvad, kuidas neid valgustatakse, liigutakse või mitte. Nutitelefon kasutab saadud andmeid nii pildiotsijas kui ka järeltöötlusprotsessis, pildi täiendamisel ja redigeerimisel.
Andurite eraldusvõime pole kaugeltki kõige olulisem parameeter: nende funktsioonide täitmiseks piisab väga väikesest pikslite arvust. Seetõttu ei tohiks teid üllatada, kui näete näiteks 2-megapikslise eraldusvõimega sügavusandurit: neid on selle töö jaoks piisavalt.
Video eraldusvõime ja kaadrisagedus
Video eraldusvõime näitab, mitu pikslit ühes kaadris sisaldub. Ja kaadrisagedus on see, kui palju selliseid kaadreid sekundis võetakse.
Pikslite kasvades paraneb pildi detail ja selgus. Kui kaadrisagedus suureneb, väheneb hägususefekt, video näeb teravam välja ja inimsilm tajub seda paremini. Veelgi enam, kõrge kaadrisagedusega jäädvustatud videoid saab seejärel aeglustada tuttava 24 kaadrini sekundis, et saada huvitav aegluubis efekt.
HDR
HDR tähistab suurt dünaamilist vahemikku, mis on suur erinevus pildi kõige tumedamate ja heledamate osade vahel. HDR-režiimis olev kaamera teeb mitu erineva säritusega pilti (videofilmide puhul kaadrid) ja ühendab need seejärel, tasakaalustades valguse ja pimeduse. Tänu sellele on võimalik saavutada suurem kontrastsus ja pildi detail.
Järeltöötluse maagia
Nutitelefoni kaamerate kuivad omadused tekitavad muidugi segadust ja hirmu. Ja peamine probleem on see, et on ebareaalne mõista ainult nende numbrite järgi, kuidas nutitelefoni kaamera pildistab.
Lisaks objektiivile ja andurisüsteemile endale on kaamera ümber ka pildiprotsessori rakmed. ja järeltöötlustarkvara - algoritmid, mis analüüsivad vastuvõetud andmeid ja kasutavad erinevaid varalisi uluchshayers. Seetõttu võivad samu andureid kasutavad ettevõtted erinevate järeltöötlussüsteemide tõttu lõpuks saada täiesti erinevate piltidega.
Igal tootjal on erinev lähenemine värviedastusele ja objekti piiride analüüsile. Iga ettevõte kasutab mitmesuguseid trikke ja tehnoloogiaid, et saada pilt, mis sobib nende ilumeelega. Mõned kaubamärgid kasutavad masinõpet, et kaadris olevad objektid õigesti tuvastada ja kuidas nad peaksid ideaalis välja nägema, ja see kõik on ka töötlemise osa.
Võtame lihtsa näite üsna populaarsete nutitelefonide seas. Realme 7 Pro ja Samsung Galaxy M51 peamised kaamerad on ehitatud samadele anduritele - Sony IMX682. See on 64-megapiksline sensor, mille toiteallikaks on Quad Bayeri alampikslite liitmise süsteem ja mis toodab 16-megapikslise eraldusvõimega pilte (kuid on võimelised töötama ka täissuuruses režiimis). Hoolimata asjaolust, et neil on samad andurid, on pildid ise täiesti erinevad.
Samsungi värviedastus päevavalguses on mahlasem ja elujõulisem, ehkki üleküllastamata. Realme 7 Pro fotod said pisut pehmema ja realistlikuma gamma, kuid mõnikord on neis kadunud väikeste detailide piirid, näiteks üksikud rohulibled, mis tulistati suhteliselt kaugele. Samsungis määratleb järeltöötluse ja müra vähendamise süsteem piirid selgemini, mis aga tekitab mõnikord kunstlikkuse tunde. Nende telefonidega tehtud fotode segiajamine ei toimi, vaatamata samadele anduritele.
Seda, kuidas piltide järeltöötlus konkreetses telefonis töötab, ei saa omaduste järgi mõista. Siin on abiks ainult professionaalsed ülevaated koos erinevates režiimides tehtud testfotodega.
Pole mingit usku megapikslitesse
Spetsifikatsioonid ei taga kvaliteetset pilti. Ei saa väita, et 108-megapiksline kaamera pildistab paremini kui 64-megapiksline, sest lisaks megapikslitele mõjutavad tulemust ka muud kaamera parameetrid.
Kõigepealt tuleb pöörata tähelepanu anduri suurusele: mida suurem see on, seda rohkem valgust saab ja pildikvaliteet sõltub otseselt valguse hulgast. Järgmine tähtsus on pildi järeltöötlussüsteemi riistvaraline osa ja seejärel tarkvara. Nende toimimist saab mõista ainult selle süsteemiga telefoni tehtud pilte nähes.
Ainus võimalus on usaldada arvustusi, mis avaldavad testfotosid erinevates pildistamistingimustes: erinevates valgustingimustes, liikumises, erinevatel kaugustel jne. Ja ärge unustage, et fotograafi ja operaatori peamised tööriistad on sirged käed ja võime hetke jäädvustada. Ja muu on teisejärguline.
Loe ka🧐
- Kuidas teha head fotot: 6 põhiprintsiipi
- Millist nutitelefoni osta 2021. aastal
- Alates 0,11 megapikslist kuni närvivõrkude abistajateni: kuidas kaamerad arenesid nutitelefonides