Смартфон камераларының сипаттамалары не дейді және оларға сенуге болады ма?

2024 Автор: Malcolm Clapton | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 04:02

Лайфхакер ондаған мегапиксельді және әртүрлі фокустық ұзындықты қалай анықтау керектігін айтады.

Смартфондардың дамуының басында жеке санат ерекшеленді - камералық телефон: бұл гаджеттерде камераға барынша назар аударылды. Қазір әрбір дерлік брендтің әрбір флагмандық моделі ең күрделі және қызықты камераны енгізу арқылы назар аударуға тырысады. Құрылғылардың сипаттамалары қатты сөздермен, батыл ұрандармен, орасан зор сандармен және технологиялардың өзіндік атауларымен жасырылады. Бірақ олардан пайдалы нәрсені алып тастауға және бұл камераның лайықты суретті шығаруға қабілеттілігін түсінуге болады ма? Енді анықтап көрейік.

Смартфон камераларының негізгі мүмкіндіктері

Смартфон камерасының сипаттамалары іс жүзінде кез келген сандық камераның сипаттамаларымен бірдей. Бірақ сіз осы немесе басқа параметрдің не үшін жауапты екенін түсінуіңіз керек.

Мегапиксель

Өндірушілер жарнамалық науқандарда оларға көп көңіл бөледі. Пиксель - камера сенсорындағы немесе фотодиодтағы жарыққа сезімтал элемент. Ол төрт субпиксельден тұрады, олардың әрқайсысы жарық сүзгілерінің арқасында тек өз реңкіндегі жарықтың өтуіне мүмкіндік береді. Көбінесе бұл қызыл, көк және жасыл. Осы түстердің комбинациясынан қажетті реңктің және қажетті жарықтықтың нүктесі алынады.

Кейбір өндірушілер ең танымал схемадан алыстап, қызыл, көк және жасыл түсті сүзгілерге ақ немесе сары түстерді қосады. Бұл жағдайда фотодиод көбірек жарық түсіреді және кескіндер жарқынырақ болады.

Мегапиксель камераның қандай ажыратымдылықта фотосурет түсіре алатынын көрсетеді, яғни соңғы кескін қанша миллион пикселден тұратынын көрсетеді.

Бүгінгі күні көптеген өндірушілер нүктелерді біріктіру режимінде жұмыс істейтін 48, 64 немесе 108 мегапиксельді камералары бар смартфондарды ұсынады. Мұндай сенсорларда пикселдер төрттен емес, төртке біріктірілген 16 субпиксельден тұрады. Мысалы, классикалық сенсорда бір пиксел бір көк, екі жасыл және бір қызыл субпиксельден тұрады, ал жоғары ажыратымдылықтағы камераларда ол төрт көк, сегіз жасыл және төрт қызыл субпиксельден тұрады.

Пиксель санын көбейту арқылы жарық сезімталдығы артады және кескіннің динамикалық диапазоны өседі - фотосуреттегі ең қараңғы және ең ашық аймақтар арасындағы айырмашылық. Бірақ сонымен бірге 48 мегапиксельді камералар мұндай комбинацияның арқасында шын мәнінде 12 мегапиксель рұқсатымен кескіндерді жасайды. Бұл жерде ешқандай қате жоқ: бұл сан сапаға айналатын жағдай және 4000 × 3000 рұқсаты бар суреттер (сол 12 мегапиксель) әлеуметтік желілерде жариялау үшін жеткілікті.

Датчик өлшемі

Бұл смартфон камерасының ең маңызды элементі болуы мүмкін. Сенсордың өлшемі жарыққа сезімтал диодтар орналасқан аумақты көрсетеді. Сенсор неғұрлым үлкен болса, пикселдердің өзі соғұрлым үлкен болуы мүмкін, ал пиксель неғұрлым үлкен болса, соғұрлым ол жарықты жақсы қабылдайды. Заманауи мобильді камера сенсорларындағы типтік пиксель өлшемдері 0,8-ден 2,4 микронға дейін, алайда соңғысына дәл алдыңғы абзацта айтқан субпиксельдерді біріктіру арқылы қол жеткізіледі.

Сенсор неғұрлым көп жарық түсірсе, камера түсіретін кескіндер соғұрлым жақсы болады. Бұл әсіресе аз жарық жағдайында түсіру кезінде маңызды. Және мұндай жағдайда үлкенірек пиксельдер саны аз сенсор үлкенірек пиксельдер саны бар сенсорға қарағанда жақсы сурет шығаратыны анықталуы мүмкін, өйткені әрбір фотодиод көбірек жарық және сәйкесінше көбірек ақпарат алды.

Яғни, спецификациясында пикселдері аз камера пикселдердің өзі үлкенірек болғандықтан, үлкен саны бар камерадан асып түседі.

Заманауи смартфондарда сенсорлардың өлшемдері дюймнің бөлшек бөліктерінде көрсетілген. Ең үлкен сенсор - 50 мегапиксельді Samsung ISOCELL GN2 - Xiaomi Mi 11 Ultra құрылғысында орнатылған: оның диагоналы 1/1, 12 дюйм.

Линзалар

Пайдаланылған линзалар кескін сапасына айтарлықтай әсер етеді. Олар линзалардан тұрады - белгілі бір оптикалық қасиеттері бар мөлдір пластиналар. Линзаның негізгі қызметі - түсетін жарық сәулесін дұрыс бұрмалау. Бұрмалау түрі пластинаның пішініне байланысты.

Линзалар көбінесе бірнеше линзалардан тұрады, өйткені біреуі жеткіліксіз. Әртүрлі тығыздықтағы қисық және ойыс линзалар бір-бірімен кезектесіп отырады. Объективті дұрыс таңдау және орналастыру кескіннің анықтығы мен контрастына әсер етеді. Қисық линзалармен оптикалық бұрмалану орын алуы мүмкін. Кейбір линзаларда, мысалы, кең бұрышты линзалар, бұрмалау, керісінше, стильдік қасиетке айналды. Рас, кейбір құрылғылар оларды өңдеуден кейінгі кезеңде бағдарламалық түрде түзетеді.

Заманауи смартфондарда камера модульдері бірнеше линзалардан тұрады, олардың әрқайсысында белгілі бір тапсырма үшін жарамды өз сенсоры бар. Көбінесе бұл стандартты, кең бұрышты және макро линзалар. Сонымен қатар, бірнеше линзасы бар смартфондар біреуге қарағанда жақсы түсіреді деп айту мүмкін емес: бұл белгілі бір құрылғыны іске асыруға байланысты. Бір модульдегі көптеген камералардың ешқайсысы қолайлы нәтиже бермеуі және саны сапаға айналмауы мүмкін.

Фокус ұзындығы және апертура

Фокус қашықтығы неғұрлым төмен болса, линзаның көру бұрышы соғұрлым жоғары болады және керісінше - жоғары фокустық қашықтығы бар линзалар алысқа түсіреді, бірақ сонымен бірге көру бұрышы аз.

Диафрагма линза арқылы камераның сенсорына қанша жарық түсетінін көрсетеді. Көптеген смартфондарда бекітілген апертура бар, ол фокустық қашықтықтың камера кірісінің өлшеміне қатынасы.

Сенсорға көбірек жарық түсіп, камераның кірісі неғұрлым үлкен болса, өріс тереңдігі соғұрлым таяз болады, яғни тек нысан фокуста болады, ал оның артындағы фон бұлыңғыр болады.

Өріс тереңдігін арттыру үшін кірісті азайту керек, бірақ бұл жарықтықты да төмендетеді. Смартфондарда бұған көбінесе бағдарламалық жолмен қол жеткізіледі. Дегенмен, заманауи құрылғыларда бірнеше линзалары бар модульдер пайдаланылады - әртүрлі өлшемдегі линзалар, әртүрлі фокустық қашықтықтар мен апертуралар. Сондықтан бағдарламалық жасақтаманы өңдеуге сенудің орнына линзалар арасында ауысуға болады.

Бүгінгі күні смартфондар автофокустың жетілдірілген жүйелерімен жабдықталған. Мысалы, PDAF технологиясында камера сенсорындағы кейбір нүктелер фокус нүктелері ретінде пайдаланылады. Екі іргелес пикселдер олардың бірі жоғарыдан, екіншісі төменнен келетін жарық ағынын қабылдайтындай етіп орналастырылған, ал егер пикселдерге жарықтың әртүрлі мөлшері түссе, жүйе фокусты реттейді.

Сондай-ақ лазерлік және контраст негізіндегі автофокус бар. Кейбір компаниялар кадрдағы белгілі бір нысандарға назар аударуға мүмкіндік беретін камераларда технологияларды пайдаланады, мысалы, беттерді танып, оларды анық етеді.

Масштабтау

Масштабтау кескіннің қаншалықты жақын болуы мүмкін екенін көрсетеді. Екі масштабтау опциясы бар: сандық және оптикалық. Сандық толық өлшемді кескінді жай ғана үлкейтеді және кеседі. Оптикалық линза ұлғайту үшін арнайы линзаларды пайдаланады, олар дұрыс линза жүйесінің арқасында алыстан көрінуі мүмкін.

Смартфондардағы камералардың дамуымен оптикалық масштабтауы бар модульдер көбейе бастады - әдетте 2X немесе 3X. Дегенмен, өндірушілер перископтар деп атайтын опциялар да бар. Мұндай линзалар смартфонның корпусында бүйір жағында орналасқан линзалар мен айналар жүйесін пайдаланады және олардың арқасында, мысалы, бес есе масштабтауды алуға болады. Кескінге қаншалықты жақындай алатыныңыз фокустық қашықтыққа байланысты.

Бүгінгі күні смартфондар ұсынатын максималды оптикалық масштабтау - 10x. Ол Huawei P40 Pro + (оның ішінде дәл осындай «перископ» қолданылады) және Samsung Galaxy S21 Ultra жеке линзаларында кездеседі. Мұндай күшті масштабтау қажет болмаған жағдайда, бұл смартфондарда үш есе төмен үлкейтетін линзалар бар.

Көмекші сенсорлар

Жарық сенсорлары, тереңдік датчиктері, қашықтық өлшегіштер, лидарлар - бұл жүйелердің барлығы смартфонға суретке түсірілетін нысандардың қай жерде орналасқанын, олардың қалай жарықтандырылғанын, қозғалып жатқанын немесе қозғалмайтынын түсінуге көмектеседі. Смартфон алынған деректерді көріністапқышта да, кескінді өңдеу және өңдеуден кейінгі өңдеу процесінде де пайдаланады.

Сенсорлардың рұқсаты ең маңызды параметрден алыс: олардың функцияларын жақсы орындау үшін пикселдердің өте аз саны жеткілікті. Сондықтан, мысалы, 2 мегапиксель рұқсаты бар тереңдік сенсорын көргенде таң қалмау керек: оның жұмыс істеуі үшін олардың саны жеткілікті.

Бейне ажыратымдылығы және кадр жиілігі

Бейне ажыратымдылығы бір кадрда қанша пиксель болатынын көрсетеді. Ал кадр жиілігі секундына қанша кадр түсірілетінін көрсетеді.

Пиксельдер өскен сайын кескіннің егжей-тегжейлері мен анықтығы жақсарады. Кадр жиілігі жоғарылаған сайын бұлыңғырлық әсері төмендейді, бейне анық көрінеді және адам көзімен жақсырақ қабылданады. Сонымен қатар, жоғары кадр жиілігінде түсірілген бейнені қызықты баяу қозғалыс әсері үшін таныс 24 кадр/с дейін баяулатуға болады.

HDR

HDR жоғары динамикалық диапазонды білдіреді, бұл кескіннің ең қараңғы және ең ашық бөліктері арасындағы үлкен айырмашылық. HDR режиміндегі камера әртүрлі экспозициялармен бірнеше суретті (бейне түсіру жағдайында - кадрлар) түсіреді, содан кейін оларды біріктіреді, жарық және қараңғы аймақтарды теңестіреді. Осының арқасында жоғары контраст пен кескіннің егжей-тегжейіне қол жеткізуге болады.

Өңдеуден кейінгі сиқыр

Смартфон камераларының құрғақ сипаттамалары, әрине, шатастырады және қорқынышты. Ал басты мәселе – смартфон камерасының қалай түсіретінін тек осы сандар арқылы түсіну шындыққа жанаспайды.

Камераның айналасындағы линзалар мен сенсорлар жүйесінен басқа, кескін процессоры мен кейінгі өңдеу бағдарламалық жасақтамасы - алынған деректерді талдайтын және әртүрлі меншікті күшейткіштерді қолданатын алгоритмдер бар. Нәтижесінде бірдей сенсорларды пайдаланатын компаниялар әртүрлі кейінгі өңдеу жүйелеріне байланысты мүлде басқа кескіндерді алуы мүмкін.

Әрбір өндірушінің түсті көрсетуге және объект шекараларын талдауға өзіндік көзқарасы бар. Әрбір компания өзінің сұлулық сезіміне сәйкес келетін суретті алу үшін әртүрлі трюктар мен технологияларды пайдаланады. Кейбір брендтер кадрдағы нысандарды дұрыс анықтау және олардың қалай көрінетінін анықтау үшін машиналық оқытуды пайдаланады және мұның бәрі өңдеудің бір бөлігі.

Ең танымал смартфондар арасында қарапайым мысалды алайық. Realme 7 Pro және Samsung Galaxy M51-де негізгі камералар бірдей сенсорларға - Sony IMX682-ге салынған. Бұл Quad Bayer субпиксельді біріктіру жүйесімен жұмыс істейтін 64 мегапиксельді сенсор және 16 мегапиксель рұқсатымен кескіндерді шығарады (бірақ толық өлшемді режимде де жұмыс істей алады). Олардың сенсорлары бірдей болғанымен, кескіндердің өзі мүлдем басқаша.

Samsung-тың күндізгі жарықта түс беруі шамадан тыс қанық болмаса да, шырынды және жандырақ. Realme 7 Pro фотосуреттері сәл жұмсақ және шынайырақ гаммаға ие болды, бірақ кейде оларда ұсақ бөлшектердің шекаралары жоғалады, мысалы, салыстырмалы түрде алыс түсірілген шөптің жеке пышақтары. Samsung-та өңдеуден кейінгі және шуды азайту жүйесі шекараларды нақтырақ анықтайды, дегенмен кейде жасандылық сезімін тудырады. Осы телефондармен түсірілген фотосуреттерді шатастыру бірдей сенсорларға қарамастан жұмыс істемейді.

Белгілі бір телефонда кескіндерді кейінгі өңдеу қалай жұмыс істейтінін сипаттамалардан түсіну мүмкін емес. Мұнда әртүрлі режимдерде түсірілген сынақ фотосуреттері бар кәсіби шолулар ғана көмектеседі.

Мегапиксельге сенім жоқ

Техникалық сипаттамалар сурет сапасына кепілдік бермейді. 108 мегапиксельді камера 64 мегапиксельді камераға қарағанда жақсы түсіреді деп айту мүмкін емес, өйткені мегапиксельден басқа, басқа камера параметрлері де нәтижеге әсер етеді.

Бірінші қадам сенсордың өлшеміне назар аудару болып табылады: ол неғұрлым үлкен болса, соғұрлым ол көбірек жарық алады және кескін сапасы жарық мөлшеріне тікелей байланысты. Келесі маңыздылық - кескінді өңдеуден кейінгі жүйенің аппараттық бөлігі, содан кейін бағдарламалық қамтамасыз ету. Олардың қалай жұмыс істейтінін осы жүйемен телефонмен түсірілген суреттерді көру арқылы ғана түсінуге болады.

Жалғыз нұсқа - әртүрлі түсіру жағдайында сынақ фотосуреттері жарияланған шолуларға сену: әртүрлі жарық жағдайларында, қозғалыста, әртүрлі қашықтықта және т.б. Фотограф пен оператордың негізгі құралдары тік қолдар және сәтті түсіру мүмкіндігі екенін ұмытпаңыз. Ал қалғаны қосалқы.