почему разрешение камеры смартфона не влияет на качество фотографий

Больше мегапикселей – лучше камера. Именно так считает большинство пользователей смартфонов. Вопреки логике, это утверждение в корне не верно.

---

Больше мегапикселей – лучше камера. Именно так считает большинство пользователей смартфонов. Вопреки логике, это утверждение в корне не верно. Давайте разберемся, почему разрешение камеры смартфона не влияет на качество фото.

Оптическая система камеры мобильного телефона.

Качество снимков не всегда зависит от разрешения матрицы камеры вашего смартфона. Важно, чтобы модуль имел качественную оптическую систему, которая и обеспечит безупречность каждого снимка. Иными словами, если камера смартфона собрана плохо, или для ее создания использованы низкосортные линзы, даже высокое разрешение не даст хороших фото. Проверить качество линз проще простого: сделайте несколько снимков на камеру и внимательно их изучите.

Замыленные края, размытые контуры и ореолы вокруг контрастных объектов выдают камеры низкого сорта.

Также не забывайте про апертуру (светосилу) линзы. В нашем блоге вы можете прочитать материал о том, что такое апертура камеры. Если кратко, то это параметр, обозначающий возможность камеры воспринимать свет. Обозначается он как f / «число». Чем больше это значение, тем лучше камера снимает в условиях недостаточного освещения.

Размер пикселя и его влияние на качество фото.

Если разрешение камеры можно отнести к второстепенным параметрам, то вот размер пикселя линзы имеет прямое влияние на качество снимков. И здесь срабатывает любопытное правило: больший размер не обозначает лучшее качество. Объясняется это тем, что пиксели большого размера нецелесообразно используют площадь сенсора. На данный момент стандартное значение, оптимальное для хороших фото — 1,2-1,4 мкм. Поэтому внимательно читайте параметры смартфона, который приобретаете.

Программная обработка.

В последнее время все больший акцент делают на возможности машинного обучения смартфона. И улучшение качества снимков – не исключение. Многие производители оснащают аппараты специальными алгоритмами, позволяющими улучшать фотографии путем программной обработки.

Таким образом, человек, далекий от пользования профессиональным зеркальным фотоаппаратом, сможет делать отличные фотографии, нажав всего одну кнопку. Еще одна хитрость – предустановленные режимы съемки. Они оптимизированы под конкретные условия и позволяют добиваться потрясающего эффекта. Поэтому снимая портреты или пейзажи на смартфон, не забывайте включать соответствующий режим съемки.

Когда разрешение камеры действительно спасает ситуацию?

Новые смартфоны оснащают камерами с разрешением от 12 Мп и выше. Но знаете ли вы, что для экрана 1080р хороший снимок можно снять на камеру с разрешением 2 Мп. Зачем производители устанавливают супернавороченные линзы высокого разрешения?

Отчасти это – маркетинговый ход, направленный на привлечение внимания к модели. Большое количество мегапикселей спасает ситуацию лишь в случае, если производителю удалось добиться идеального баланса между разрешением камеры, светосилой, размером пикселя и программной частью. В других случаях количество мегапикселей вас не спасет.

Единственный выигрыш от «не сбалансированной» камеры с высоким разрешением – качественное видео. Линза обеспечит хороший зум без шумов и потери качества видеоролика. Поэтому если вам нужна камера именно для съемки видео, выбирайте линзу с высоким разрешением, чтобы снимать качественные видео с высоким уровнем детализации.

Вот видите, не всегда разрешение камеры влияет на качество фото. Внимательно изучайте параметры смартфона, делайте пробные кадры, чтобы подобрать идеальный аппарат с учетом собственных потребностей.

Критерии выбора смартфона с хорошей камерой

Встроенная камера — не последнее дело при выборе смартфона. Для многих важен этот параметр, так что многие при поиске нового смартфона обращают на то, сколько заявлено мегапикселей в камере. В тоже время, разбирающиеся люди знают, что не в них дело. Так что давайте рассмотрим на что нужно обращать внимание при выборе смартфона с хорошей камерой.

То, как будет снимать смартфон, зависит от того, какой модуль камеры в нем установлен. Выглядит он как на фото (модули передней и основной камер выглядят примерно одинаково). Он легко размещается в корпусе смартфона и, как правило, крепится шлейфом. Такой способ позволяет легко его заменить в случае поломки.

Монополистом на рынке является Sony. Именно её камеры, в подновляющем большинстве, используются в смартфонах. Также производством занимаются OmniVision и Samsung.

Немаловажен сам производитель смартфона. В действительности, от бренда зависит многое, и уважающая себя компания оснастит свой аппарат действительно хорошей камерой. Но давайте разберемся от чего зависит качество съемки смартфона по пунктам.

Процессор

Вы удивлены? Именно процессор зайдется обработкой снимка, когда получит данные с фотоматрицы. Какой бы качественной не была матрица, слабый процессор не сможет обработать и преобразовать ту информацию, которую получит от неё. Это касается не только записи видео в высоком разрешении и быстрой смене кадров в секунду, но и создании снимков высокого разрешения.

Видео снимается с определенной частотой кадров. Стандартом считается 24 кадра в секунду. То есть, в видео за 1 секунду сменяется 24 кадра фиксируемых камерой, образующих движение. Этот стандарт выбран не случайно, ведь считается, что человеческий глаз не заметит смену большего количества кадров. То есть, съемка видео с меньше частотой — это плохо, выше — хорошо, но уже не особо значимо.

Разумеется, чем больше кадров в секунду меняется, тем больше нагрузка на процессор.

Среди людей разбирающихся в телефонах, или считающих что они разбираются, бытуют мнение, что смартфоны с процессорами американской Qualcomm снимают лучше, чем смартфоны на тайваньских процессорах MediaTek. Не опровергать и не подтверждать я этого не буду. Ну а то, что смартфонов с отличными камерами на малопроизводительных китайских процессорах Spreadtrum нет, по состоянию на 2016 год, это уже факт.

Количество мегапикселей

Снимок состоит из пикселей (точек), которые формирует фотоматрица во время съемки. Разумеется, чем больше пикселей, тем качественнее должно быть изображение, выше его четкость. В камерах этот параметр указывается как мегапиксели.

Мегапиксели (Мп, Мпкс, Mpix) – показатель разрешения фотографий и видео (количества пикселей). Один мегапиксель — один миллион пикселей.

Возьмем, для примера, смартфон Fly IQ4516 Tornado Slim. Он снимает фотографии в максимальном разрешении 3264×2448 писклей (3264 цветных точек по ширине и 2448 по высоте). 3264 писклей умножаем на 2448 писклей, выходит 7 990 272 пикселя. Число большое, поэтому его переводят в значение Мега. То есть, число 7 990 272 пикселя, примерно, 8 миллионов пикселей, то есть 8 мегапикселей.

По идее, больше писклей, значит четче фотография. Но не стоит забывать о шумах, о ухудшении съемки при плохом освещении и т.д.

Интерполяция

К сожалению, многие китайские производители смартфонов не брезгают программным увеличением разрешения. Это называется интерполяцией. Когда камера может сделать снимок в максимальном разрешении 8 Мп, а его программно увеличивают до 13 Мп. Разумеется, при этом качество лучше не становиться. Как не быть обманутым в такой случае? Ищите в Интернете информацию о том, какой модуль камеры используется в смартфоне. В характеристиках модуля указано в каком разрешении он снимает. Если не нашли информацию о модуле — уже есть повод насторожиться. Иногда в характеристиках смартфона может быть честно указано, что камера интерполирована, например, с 13 Мп до 16 Мп.

Программное обеспечение

Не стоит недооценивать программное обеспечение, обрабатывающее цифровое изображение и представляющее его нам в том конечном виде, каким мы видим его на экране. Оно определяет передачу цветов, устраняет шумы, обеспечивает стабилизацию изображения (когда смартфон в руке дергается при съемке) и т. д. Не говоря уже о различных режимах съемки.

Матрица камеры

Важен тип матрицы (CCD или CMOS) и её размер. Именно она захватывает изображение и передает его на обработку процессору. От матрицы зависит разрешение камеры.

Диафрагма (светосила)

При выборе смартфона с хорошей камерой стоит обращать внимание на этот параметр. Грубо говоря, он указывает то, сколько света получает матрица через оптику модуля. Чем больше, тем лучше. Меньше сета — больше шумов. Обозначается диафрагма буквой F со слешем (/). После слеша и указывается значение диафрагмы, и, чем оно меньше, тем лучше. Как пример, указывается так: F/2.2, F/1.9. Часто указывается в технических характеристиках смартфона.

Камера с диафрагмовом F/1.9 будет снимать лучше при слабом освещении, чем камера с диафрагмой F/2.2, так как в ней на матрицу попадает больше света.

Но и стабилизация при этом важна, как программная, так и оптическая.

Оптическая стабилизация

Смартфоны редко оснащаются оптической стабилизацией. Как правило, это дорогие аппараты с продвинутой камерой. Такой аппарат можно назвать камерофоном.

Съемка смартфоном ведется с подвижной руки и чтобы изображение не было смазано, применяется оптическая стабилизация. Может быть и гибридная стабилизация (программная + оптическая). Особенно важна оптическая стабилизация при длинной выдержке, когда из-за недостаточной освещенности снимок может делаться на протяжении 1-3 секунд в специальном режиме.

Вспышка

Вспышка может быть светодиодная и ксеноновая. Последняя обеспечит намного лучшие фотографии при отсутствии освещенности. Встречается двойная светодиодная вспышка. Редко, но может быть и две: светодиодная и ксеноновая. Это самый лучший вариант. Реализовано в камерофоне Samsung M8910 Pixon12.

---

Как видно, то, как будет снимать смартфон зависит от многих параметров.

Так что при выборе, в характеристиках стоит обращать внимание на название модуля, диафрагму, наличие оптической стабилизации. Лучше всего поискать обзоры конкретного телефона в Интернете, где можно ознакомиться с примерами снимков, а также мнением автора о камере.

Почему гонка за количеством мегапикселей в смартфонах — абсурд

Как устроена камера смартфона

Камера — сложная штука: она объединяет матрицу, оптическую систему, контроллер и другие вспомогательные компоненты, а также программное обеспечение для обработки фото и видео. Рассмотрим каждый элемент подробнее.

Матрица

Матрица RGB. roxxer/Depositphotos.com

Матрица — это прямоугольная микросхема, состоящая из светочувствительных элементов — пикселей. В каждом пикселе содержится три субпикселя. Один субпиксель пропускает волны только определённой длины: для красного, зелёного или синего цвета (red, green, blue). Такая цветовая модель называется RGB.

Также матрица может быть монохромной, без цветных фильтров. На каждый её пиксель попадает втрое больше фотонов. В результате чёрно‑белые фото получаются более чёткими. Такие матрицы можно использовать, чтобы улучшить цветное изображение с другого модуля камеры.

Одна из главных характеристик матрицы — разрешение. Оно отражает, сколько пикселей на ней поместилось.

Объектив

Крошечный объектив смартфона — это практически ювелирная конструкция. Редкая система включает 4–5 элементов — обычно их 7–8 и более.

В смартфонах с несколькими камерами напротив каждой матрицы будет свой объектив. Каждый из них решает свою задачу:

• Телеобъектив (телевик) нужен для съёмки с большого расстояния.
• Широкоугольный (ширик) поможет вместить в кадре больше объектов — это полезно для групповых фото и съёмки архитектуры.
• Универсальный объектив позволит в меру хорошо снять любой сюжет: от портрета до пейзажа.
• Объектив с переменным фокусным расстоянием (зум) может приближать объект съёмки.

Линзы для объективов смартфонов создают из стекла или специальных полимеров. Если их прозрачность далека от идеала и элементы недостаточно качественно подогнаны, хороших фото не ждите. Даже если линза сместится на несколько микрон, оптическая система расфокусируется.

Диафрагма

Диафрагмы. KoeppiK / Wikimedia Commons

Диафрагма — это отверстие, через которое световой поток попадает в камеру. От неё зависит, сколько света может получить сенсор. Значение диафрагмы выводят в формате f/1,7.

Система стабилизации

Стабилизация компенсирует смазывание от дрожания камеры, например, когда снимаете с рук, а не со штатива. Может быть двух видов:

• Оптическая. Честная электронно‑механическая система, которая физически удерживает камеру в одном положении (по крайней мере, старается). Она дарит более чёткие фото с минимальным уровнем шума и позволяет обойтись практически без программной обработки.
• Электронная. Это программные алгоритмы. Камера по‑прежнему дрожит, но за счёт анализа нескольких кадров создаётся более‑менее приличный результат.

Система автофокусировки

Автофокус сам определяет расстояние до объекта и в соответствии с ним настраивает параметры оптики камеры. В современных смартфонах используются системы трёх типов:

• Фазовая. Специальные датчики собирают лучи света в разных точках кадра. Затем свет разделяют на два потока и отправляют на светочувствительный сенсор, чтобы он определил расстояние до объекта. Преимущества: высокая точность и скорость работы. Недостатки: высокая цена, сложность конструкции и её настройки.
• Контрастная. Анализируется контраст сцены. Сдвигая линзы, камера пытается добиться максимальной контрастности объекта относительно фона. Преимущества: компактные размеры и низкая стоимость. Недостатки: система работает медленнее и плохо подходит для динамичных сцен.
• Гибридная. Сочетает фазовую и контрастную фокусировку, чтобы получить наилучший результат.

Программное обеспечение

Фото до и после программной обработки. Shubham Kushwaha / Pexels.com

ПО тоже можно считать частью камеры, ведь оно принимает непосредственное участие в получении результата съёмки. Сегодня ни один смартфон не отдаёт вам кадры как есть, без программной обработки. Сложные алгоритмы, которые часто используют обширную базу данных или технологии искусственного интеллекта, редактируют каждый снимок, чтобы «сделать вам красиво».

Сырые снимки будут недостаточно яркими и чёткими. ПО убирает пересвет, вытягивает тёмные участки, улучшает цвета, увеличивает резкость. Причём делает всё это автоматически и очень быстро.

Но есть и обратная сторона медали. Агрессивное шумоподавление может сделать снятое в сумерках фото зернистым — будто состоящим из множества мелких пятен. При этом ухудшается детализация, а цвета становятся неестественными.

На что влияет количество пикселей

В подробных характеристиках смартфона обычно указывается физический размер матрицы камеры — что‑то вроде 1/2,6″. На сайте производителя можно найти данные о размере пикселей в матрице. Этот параметр влияет на количество точек в кадре. Чем выше разрешение, тем лучше передаются детали.

Но если пиксели мелкие, каждый из них получает мало света и не может точно определить цвет точки реального изображения. В результате на фото появляется шум.

Фото с разным уровнем шума. Wikipedia

Шум — это разбросанные по кадру точки случайного цвета и яркости. Чем хуже освещённость и чем ниже качество матрицы камеры, тем больше шума будет на фото.

Его количество в кадре пропорционально размеру пикселя или квадрату диагонали матрицы. Если сравнивать две матрицы с точками размером 1,55 мкм и 1,1 мкм, то в кадре с первой будет вдвое меньше шума.

Имеет значение и динамический диапазон матрицы — её способность фиксировать весь спектр цветов и яркость окружающего мира. У дешёвых диапазон небольшой, и фото получаются выцветшими, мутными.

Почему производители смартфонов гонятся за пикселями

Потому что покупатели всегда хотят максимум. Даже если в авто на 300 лошадей приходится стоять в пробке или на крутом игровом компьютере раскладывать пасьянсы.

Какой смартфон вы купите при одинаковой цене: с камерой на 12 Мп или на 48 Мп? Выбрав второй, вы получите в четыре раза больше мегапикселей за те же деньги. Но ваши фото не улучшатся в четыре раза.

Матрица с большим количеством мелких пикселей дешевле, чем датчик с крупными точками, и продаваться она будет лучше.

Крупные матрицы занимают больше места внутри смартфона. Оптическая система для них также должна быть больше. Соответственно, для остальных частей в корпусе места окажется меньше. Смартфон станет толще или камера будет выпирать. Её придётся защищать закалённым или сапфировым стеклом. А это тоже деньги.

Продать толстый дорогой смартфон сложно. Проще заказать матрицы с большим количеством мелких пикселей и провести громкую маркетинговую кампанию: на фото с камеры добавить автоматический штамп «снято на супермегафлагман с 48 Мп», чтобы все знали, что кто‑то купил новый смартфон. А фанаты и профи пусть пользуются зеркалками.

Хотя Nokia, например, рискнула, и получились смартфоны‑легенды Lumia 1020 c камерами на 41 Мп. И это в 2013 году!

Смартфон Lumia 1020. Kārlis Dambrāns / Wikimedia Commons

От чего зависит качество фото на самом деле

Размер матрицы и пикселя

Если взять две матрицы одинакового разрешения, то фото лучшего качества потенциально получатся с большей из них. Там пиксели крупнее, а значит, на каждый при съёмке попадает больше фотонов. В результате субпиксели могут точнее определить цвет конкретной точки.

Казалось бы, если в одной матрице пиксели размером 1,4 мкм, а в другой — 1,2 мкм, они практически одинаковые. Но 17% — ощутимая разница, которая обязательно проявится в качестве фото и видео, особенно если вы снимаете при плохом освещении.

Ещё один важный момент — расстояние между соседними пикселями. В мелких матрицах производители на нём откровенно экономят. В более крупных — могут позволить качественно отделять соседние пиксели, чтобы они не влияли друг на друга.

Технология производства

Новые методы позволяют точнее определить интенсивность светового потока по меньшему количеству фотонов, а значит, обеспечить низкий уровень шума и хорошую цветопередачу, даже если вы снимаете в сумерках без вспышки.

Но нужно читать и анализировать. Например, в смартфоне HTC One (M7) предложили технологию UltraPixel. Производитель обещал серьёзный рост качества фото и видео.

Технология UltraPixel. YouTube‑канал Engineers World Online

На самом деле UltraPixel оказались всего лишь более крупными пикселями размером 2 мкм. Можно ли считать это новой технологией? Вряд ли. Для сравнения: в Google Pixel, который также собирала HTC и который в своё время считался одним из лучших камерафонов на рынке, была матрица с пикселями в 1,55 мкм. Размер камеры не увеличивали, чтобы не выросла толщина смартфона. Разрешение матрицы в 5 Мп было небольшим даже для 2014 года. В итоге очереди за HTC One (M7) не стояли.

Другой пример — технологии вроде Super Pixel или Quad Pixel. Четыре соседних пикселя крупной матрицы объединяют, чтобы получить фото меньшего разрешения, но лучшего качества. Решение чисто программное. Если матрица так себе, эффективность будет невысокой.

Стабилизация

Оптическая стабилизация всегда лучше цифровой. Алгоритмы постобработки всё равно будут применяться к кадру, и лучше, если он будет чётким изначально.

Зум

Для приближения объекта в кадре оптический зум смещает линзы, и качество фото практически не страдает. Цифровой зум растягивает часть картинки на всю площадь кадра. Такая функция доступна в любом фоторедакторе, часто даже в стандартном приложении камеры. Поэтому платить за цифровой зум не имеет смысла.

Система автофокусировки

Контрастный автофокус — недорогая система для посредственных камер. Фазовый автофокус подходит, если вы снимаете быстро бегающих детей, котов или спортсменов. Но идеальный вариант — гибридная система, которая сочетает преимущества фазовой и контрастной автофокусировки.

Диафрагма

Так как на смартфон снимают в самых разных ситуациях, камера с большей диафрагмой выиграет: f/1,7 лучше f/2,0. Чем значение больше (или чем меньше число после косой черты), тем больше светосила объектива и тем эффективнее он будет работать в сумерках или в помещении.

Бренд

Да, это не только рекламный инструмент. Бывает, что в китайском смартфоне и флагмане А‑бренда установлены одинаковые матрицы. Но снимки на выходе очень разные.

Если производитель не вкладывает силы и средства в разработку компонентов, технологий и ПО, красивых чётких кадров ждать не стоит. Если он экономит на всём, например ставит дешёвые объективы с плохой прозрачностью, то это отразится на результате.

Что запомнить

• Десятки мегапикселей — это прежде всего маркетинг. Качество фото и видео напрямую от них не зависит.
• Даже 5 или 8 Мп хватит, чтобы распечатать снимок хорошего качества на альбомном листе. 4К‑разрешение экрана передового телевизора — это около 8–9 Мп. Full HD — всего 2 Мп.
• Крупные пиксели собирают больше света. В результате получается чёткий, хорошо детализированный кадр с естественной цветопередачей и без шума.
• Если не хотите заморачиваться с теорией, идите к практикам. Сравнительные обзоры смартфонов и фото с камер (полноразмерные и кропы — вырезанные и увеличенные фрагменты) дадут понять реальное положение вещей.

Читайте также 📸

От чего зависит качество фотографий на смартфоне? | TechnoBlog

Покупая новый смартфон, пользователи большое внимание уделяют камере. Благодаря рекламным компаниям популярных брендов люди начали думать, что на качество фотографий влияет только количество мегапикселей и объективов, и чем больше их, тем красивее будут кадры. Но правда ли это? Это утверждение верно только частично, да, количество мегапикселей и объективов влияют на фотографию, но это не единственный параметр, от которого зависит итоговый результат.

Какие же характеристики влияют на фотографии?

1. В первую очередь качество фотографии зависит от размера объектива. Чем большее количество света сможет пропустить через себя камера, тем светлее и красивее получится изображение.

2. Размер матрицы также влияет на качество фотографии. Чем больше матрица, тем больше света будет попадать на светочувствительные датчики, и благодаря этому будут получаться красивые фотографии.

3. Диафрагма – этот параметр указывает на количество света, попадающего на матрицу через оптику модуля. При недостаточном значении этой характеристики, на фотографии появляются шумы и пятно.

4. Чтобы получить красивую фотографию, необходимо держать смартфон неподвижно, но выполнить это условие получается не у всех и не всегда. Это проблему решает стабилизация. Она бывает оптической, небольшой гироскоп, установленный в объектив, а также цифровой, которая осуществляется программным путём.

5. Не стоит игнорировать программное обеспечение камеры. Большая часть работы, необходимая для получения красивого изображения, выполняет именно софтверная часть. Именно ПО обрабатывает и анализирует данные, получаемые с матрицы, которые впоследствии превратятся в фотографию.

6. И напоследок напомним про количество мегапикселей, ведь это тоже далеко не последний параметр. Именно от этой характеристики зависит разрешение фотографии, а также его чёткость и детализация. Но следует учитывать и то, что количество мегапикселей вашей камеры напрямую влияет на объём памяти, занимаемый получившимся изображением.

Понравилась статья — поставь лайк! Если хотите увидеть больше рейтингов и топов, а также узнавать актуальные новости из мира техники — подпишитесь на канал!

Как вспышка влияет на качество фотографий, сделанных на камеру смартфона

Отчего зависит качество фотографий, сделанных на смартфон? Принято считать, что есть несколько факторов, которые являются залогом качества: большая матрица и естественное освещение. Опционально можно назвать высокое разрешение, которое отвечает за детализацию и, наверное, продвинутые алгоритмы постобработки, способные «вытянуть» кадр, независимо от условий съёмки. При этом почему-то никто никогда не называет в качестве условия хорошей фотографии вспышку. И совершенно напрасно.

Вспышка оказывает на качество фото даже большее влияние, чем мы думали

Как узнать, какие приложения на Android используют микрофон, камеру, интернет

Вспышка может оказать положительное влияние на качество фотографии, независимо от условий внешнего освещения. То есть вспышка пригодится как в тёмное время суток, так и днём. Она не только подсвечивает объект съёмки, но и, когда это нужно, смягчает естественный свет, минимизирует количество теней, которые портят кадр, добавляет контраста и зрительно выделяет фотографируемого на общем фоне. Таким образом, вспышка является незаменимым инструментом при создании портретных снимков. Правда, есть одно «но».

Почему не стоит использовать вспышку

Вспышка обычного смартфона выделяет объект, но сильно его пересвечивает и искажает цвета

Речь идёт о профессиональных вспышках. А вспышки современных смартфонов — это просто мусор, нежели вспомогательный инструмент фотографа. Вот их ключевые недостатки:

• Во-первых, они дают слишком яркий свет, который пересвечивает объект съёмки;
• Во-вторых, они, как правило, имеют фиксированную выдержку, которую нельзя настроить;
• В-третьих, они не имеют специального рассеивателя, который как бы распространяет свет от вспышки и делает его мягче;
• В-четвёртых, они не позволяют синхронизироваться с камерой смартфона с точностью до тысячных долей секунды.

Как управлять Google Chrome командами в адресной строке

Вот, посмотрите, как меняются фотографии, сделанные на камеру смартфона, при использовании профессиональной вспышки.

Обе фотографии сделаны в условиях недостаточного освещения со вспышкой

И слева, и справа — фото, сделанные вечером, со вспышкой

Слева — естественный свет, справа — естественный свет и вспышка

Слева — только естественный свет, справа — естественный свет и вспышка

Фотограф настроил выдержку на отметке 1/25 000 секунды, если это имеет для вас хоть какое-то значение.

Как сделать фото на смартфон лучше

Как видите, вспышка реально решает даже при дневной съёмке. Я бы даже сказал, особенно при дневной. Ведь если в ночи теперь вспышка особенно не нужна, учитывая, что всё больше производителей осваивают сегодня ночные режимы съёмки на основе искусственного интеллекта и нейросетей, то вот днём она пришлась бы очень кстати. Несмотря на обилие естественного освещения, добиться от фотографии, сделанной днём, должного уровня контрастности оказывается довольно сложно. Вспышка решает эту проблему, рассеивая солнечный свет и выделяя объект на общем фоне.

Google представила приложение-переводчик для Google Ассистента. Что это и как работает

Я понимаю, что профессиональная вспышка – это довольно сомнительный атрибут, который явно не будешь носить с собой хотя бы из-за его размера. Ведь обычно это довольно громоздкий прибор, напоминающий собой мини-софтбокс. Другое дело, что производители сегодня в принципе довольно находчивы, а потому не исключено, что они могут придумать способ, как реализовать нечто, похожее на профессиональную вспышку, на смартфонах. Только вспомните, как много свободного места на крышке современных аппаратов. Думаю, там без проблем можно было бы разместить более-менее крупную вспышку, которая бы решила массу проблем в мобильной фотографии.

Забудьте о мегапикселях: почему разрешение камеры смартфона не влияет на качество фотографий

Что самое главное в камере смартфона? Если вы подумали, что количество мегапикселей, то вы стали жертвой маркетинга.

Безусловно, чем больше мегапикселей, тем больше деталей получится рассмотреть на увеличенном снимке. Но существует масса других особенностей камер в мобильных устройствах, влияющих на качество изображения. Это объясняет превосходство iPhone по части качества съемки фото над другими смартфонами с большим числом мегапикселей. Так что же самое главное в камере смартфона?

Известный блогер Маркес Браунли опубликовал видеоролик, объясняющий основные характеристики камер мобильных устройств. На качество съемки решающее влияние оказывают размер пикселей, качество сенсора и апертура.

Матрица в камерах состоит из множества светочувствительных ячеек, в которые попадает свет и так создается изображение на матрице в целом, что и называется фотографией. 12 мегапикселей, допустим, это 3000 х 4000 = 12 000 000. Но не все так просто: при одинаковом разрешении, матрицы могут быть разного размера физически. Получается если матрица маленькая, то и светочувствительные ячейки маленькие, соответственно и света туда может попасть совсем мало, прежде чем она заполнится.

Для наглядности это можно сравнить с формой для заморозки льда. Если ячейки маленькие и очень близко расположены между собой – они будут очень быстро заполняться и свет будет перетекать в соседнюю ячейку, создавая на фотографии неприятные пятна – так называемые цифровые шумы – цветные вкрапления на снимке. Вместе с этим снимок будет менее насыщенным по сравнениями с матрицами большого размера, так как там ячейки больше.

Важной характеристикой камер также является тип стабилизации изображения: электронная (EIS) и оптическая (OIS). Кроме того, на итоговое качество снимка влияет программное обеспечение камеры. Главное же, говорит Браунли, чтобы вам самим нравилась камера смартфона, а также фотографии и видеоролики, которые вы на нее снимаете.

Смартфоны теряют 22% памяти из-за «плохих» фотографий

Вторая часть исследования Avast, посвященная тому, сколько дублирующихся снимков и фотографий плохого качества хранится на смартфонах пользователей.

Благодаря большому объему памяти, доступному на наших смартфонах, мы перестали обращать внимание на качество и количество делаемых нами фотографий. Этот факт вдохновил нас исследовать данную тему подробнее. В результате проект превратился в уникальное исследование, выводами которого мы продолжаем делиться на страницах нашего блога.

Мы выяснили, как много ненужных фотографий хранится на смартфонах пользователей и сколько памяти они занимают, а также, жители каких стран являются лидерами по количеству некачественных и дублирующихся фотографий.  

Для проведения исследования использовались обобщенные и анонимные данные, собранные среди 6 млн пользователей функции очистки фотографий Avast Cleanup для Android. Данные были собраны с декабря 2018 по июнь 2019 года.

Плохие и дублирующиеся фотографии

Какую фотографию можно назвать «плохой»? Приложение Avast Cleanup для Android имеет функцию обнаружения размытых, недостаточно освещенных, перенасыщенных или полностью темных фотографий. Также речь идет о дублирующихся фотографиях — это несколько копий одной фотографии или серия идентичных фото.

Во время нашего исследования, мы обнаружили, что около 6% от всех фотографий на Android-смартфонах были плохого качества, размытыми или полностью темными. А 16% снимков — дублирующиеся. В итоге, 22% сохраненных фотографий являются ненужными и тратят место на телефоне.

В первой статье о нашем исследовании, было выяснено, что среднее количество фотографий на смартфонах пользователей равно 952. Средний размер фото — около 3 МБ. Отсюда можно сделать вывод, что, в среднем, около 630 МБ памяти телефона используется на некачественные или повторяющиеся фотографии.

Эта цифра может быть и больше, если речь идет о последних смартфонах, камера которых выдает снимки весом в 10-12 МБ. В этом случае, более 2 ГБ места на вашем телефоне используется неэффективно. Это равно двум HDTV файлам с эпизодами вашего любимого сериала.

Мы рекомендуем регулярно удалять подобные фотографии, чтобы не сталкиваться с нехваткой места на устройстве.

Источники хлама: мессенджеры и скриншоты

Многие мессенджеры, например WhatsApp, по умолчанию сохраняют принятые медиафайлы. Наш анализ показал, что в среднем у пользователя на телефоне сохранено 292 изображения из WhatsApp.

Еще одна проблемная область: скриншоты. В среднем, на телефонах пользователей хранится более 86 скриншотов, которые, как правило, никак не используются в дальнейшем.

Около 70% памяти смартфонов уже использовано

Емкость смартфонов не бесконечна. Наши данные показывают, что средний объем общего пространства телефона составляет всего 10 ГБ. Это говорит о том, что большинство пользователей по всему миру имеют 8 ГБ встроенной памяти. Из них свободно около 3,1 ГБ.

Средняя вместимость смартфонов американских пользователей равна 22 ГБ (из них 7 ГБ — свободно). Это указывает на то, что в США наиболее распространены устройства емкостью 16 и 32 ГБ.

В среднем по миру, некачественные или дублирующиеся фото занимают 22% места на смартфоне. Показатель России и Украины чуть выше среднего: 24%.

Жители Японии тратят более 30% памяти на некачественные или повторные снимки. Японцы также являются лидерами по количеству дублирующихся фотографий, которые занимают 24% памяти их устройств. Это на 50% больше, чем в среднем по миру.

«Увеличение объемов памяти и отличное качество встроенных камер на наших смартфонах позволяют нам с удовольствием делать селфи и снимать то, что нам дорого. Тем не менее, телефоны с большой встроенной памятью по-прежнему являются одними из самых дорогих. Кроме того, появляется все больше полезных и удобных приложений для сервисов и магазинов, которым тоже нужна память на смартфоне. Легко увидеть, как нехватка объема памяти на смартфоне может реально повлиять на ваше удобство. Привычка регулярно удалять ненужные снимки — быстрый, простой и бесплатный способ сохранить высокую работоспособность вашего текущего устройства», — резюмирует Алексей Федоров, глава представительства компании Avast в России и СНГ.

Воспользовавшись функцией приложения Avast Cleanup для Android, можно удалить подобные фото и освободить место на смартфоне.

Приложение Avast Cleanup для Android автоматически находит и удаляет неудачные фото, чтобы освободить дополнительное место. Если в ненужности фотографии возникают сомнения, окончательное решение остается за вами.

размеров фото и 7 других факторов, влияющих на качество изображения

Когда вам нужно выбрать между загрузкой изображения плохого качества или загрузкой ничего, выберите последнее. Людей раздражают искаженные, размытые и слишком сжатые фотографии. Что еще более удручающе, так это попытка понять, почему изображения HQ работают с одним форматом, а не с другим.

Например, изображение, которое выглядит резким и ярким на вашем смартфоне, может плохо выглядеть на рабочем столе вашего компьютера. Это связано с тем, что существует множество факторов, влияющих на качество изображения, от масштабирования и неправильного использования стандартных размеров фотографий для проектов до точности цветопередачи и сжатия.

Одна только библиотека Depositphotos включает четыре размера фотографий, поэтому некоторые не знают, когда использовать какой. Прочтите наше руководство, чтобы избежать путаницы и избавиться от разочарования, которое вы испытываете при работе с изображениями для разных проектов, экранов и форматов.

8 факторов, влияющих на качество изображения

1. Масштабирование изображения

Говоря о факторах, влияющих на качество изображения, первое, что нужно решить, — это где эти фотографии будут использоваться. В зависимости от источника — веб-сайта или мобильного — вы можете настроить соотношение сторон и размер фотографии.

Соотношение сторон

Соотношение сторон — это пропорция ширины и высоты изображения, которая записывается в формате двух чисел, например 16: 9 или 4: 3. Разные носители требуют разных соотношений сторон. Это означает, что если вы хотите, чтобы изображение было хорошего качества, вам нужно использовать правильное соотношение сторон.

Стандартные соотношения сторон

• 1: 1 — это изображение с соотношением сторон 1: 1, которое будет иметь одинаковую ширину и высоту. Он квадратный и идеально подходит для поста в Instagram.
• 4: 3 — это соотношение сторон, обычно используемое для компьютерных мониторов, планшетов и телевизоров. Однако для устройств высокой четкости соотношение сторон должно быть 16: 9.
• 16: 9 Соотношение сторон теперь почти заменило стандартный 4: 3 и в основном используется для телевизоров и мониторов высокой четкости.

Стандартные размеры фотографий для Интернета

Общие размеры фотографий обычно указываются в пикселях (1920 × 1080) и имеют значения, отличные от соотношений сторон.

Хотя некоторые системы управления контентом, такие как WordPress, допускают сжатие изображений во время загрузки, если вы хотите иметь хорошее качество изображения для Интернета, вам следует придерживаться обычных размеров фотографий.

• 1920 × 1080 — это разрешение Full HD, которое используется для телевещания, смартфонов и интернет-платформ, таких как YouTube и Netflix. Это широкоформатное изображение с соотношением сторон 16: 9.
• 1280 × 720 — это разрешение HD-ready, которое подходит для обоев рабочего стола, ноутбуков, планшетов и смартфонов. Его соотношение сторон также 16: 9.
• 1080 × 1080 — это обычный квадратный размер фотографии с соотношением сторон 1: 1. Вы можете использовать его, например, для своих сообщений в социальных сетях.

Приняв решение о том, где вы будете использовать изображения, вам также необходимо учесть другие факторы, влияющие на качество изображения.

2. Резкость

Хотя каждый фотограф знает, что резкость является важным фактором, влияющим на качество изображения, не многие понимают, что это понятие весьма субъективно.

Резкость — это сочетание разрешения и резкости, где первое — это размер в пикселях, а второе — контраст фотографии. Между тем разрешение зависит от характеристик линз, резкость у каждого человека разная.Некоторым людям может не понравиться чрезмерно детализированное изображение из-за повышенной резкости. Другие могут подумать, что чем четче будут детали, тем лучше.

В целом изображение с повышенной резкостью кажется более качественным. Он менее размытый и более контрастный.

3. Цифровой шум

Чаще цифровой шум имеет негативное значение для фотографов, поскольку это дефект, состоящий из пикселей случайного цвета и яркости.

Шум часто становится проблемой при фотосъемке в ночное время.В условиях низкой освещенности может показаться, что увеличение ISO и захват большего количества света — лучшее решение, но на самом деле все по-другому. В зависимости от погодных и световых условий идеальный ISO должен определяться методом проб и ошибок. Если вы хотите получить изображение лучшего качества с меньшим шумом, будьте готовы поэкспериментировать с настройками, чтобы найти золотую середину во время съемки.

Если вам не удалось сделать снимок с минимальным шумом, вы можете улучшить качество изображения на этапе постпродакшн.

4. Искажение

Искажение является недостатком, если вы не работаете над творческим фотографическим проектом или не занимаетесь исследованиями.

Искажение — это отклонение, из-за которого прямые линии изгибаются. Обычно это происходит, когда разные части захваченного объекта находятся на разном расстоянии от точки, в которую вы стреляете. Например, при съемке зданий крупным планом неизбежны небольшие искажения. По сути, самый простой способ избежать искажения — отойти подальше от объекта или объекта.

5. Сжатие изображений

Если вам нужно подготовить изображения для Интернета, одним из вариантов является сжатие. Подразумевает группировку или удаление определенных частей фотографии с целью уменьшения ее размера. Существует два типа сжатия:

• сжатие с потерями
• сжатие без потерь.

Фотографам важно понимать нюансы обоих, чтобы получить изображение наилучшего качества.

Сжатие с потерями

Большинство зеркальных фотокамер позволяют выбирать между форматами RAW и JPEG.Если вы профессиональный фотограф и обладаете продвинутыми навыками редактирования, вы обязательно выберете RAW. На этапе постпроизводства несжатое изображение будет легче улучшить, но оно также будет весить больше. JPEG, в свою очередь, является сжатым форматом в камере. Он менее тяжелый, чем RAW, потому что некоторые фрагменты изображения удаляются.

Сжатие без потерь

Как видно из названия типа сжатия, все дело в уменьшении размера изображения без потери качества.Если вы конвертируете изображение в PNG, TIFF или BMP, исходный и сжатый файл будут выглядеть одинаково, потому что эти форматы сжимают размер изображения за счет реконструкции и без ущерба для качества.

Другой хорошо известный пример сжатия изображений без потерь — это архивирование файлов и их передача в виде ZIP-файла. Однако этот параметр не подходит для Интернета.

Короче говоря, если вы готовите изображения для Интернета и должны выбирать между JPEG и PNG, выберите второй.Файлы PNG обязательно будут лучшего качества.

6. Динамический диапазон

Динамический диапазон, также известный как яркость экспозиции, является решающим фактором, определяющим общее качество изображения. Это соотношение силы света, определяемое характеристиками вашей камеры и особенностями сфотографированных объектов.

Ваша камера должна иметь возможность распознавать и передавать тона между черным и белым. Проще говоря, чем выше динамический диапазон камеры, тем больше деталей и цветов вы сможете запечатлеть.Если динамический диапазон сфотографированного объекта выше, чем у камеры, все снимки будут переэкспонированы.

7. Точность цвета

Даже если вы начинающий фотограф, вы, несомненно, можете сказать, что точность цветопередачи чрезвычайно важна. Конечно, камера не может захватить то же изображение, которое видят наши глаза, но оно довольно близко.

Вы можете добиться наилучшего результата, снимая в формате RAW с последующей последующей обработкой изображений. Независимо от того, выберете ли вы Photoshop или Lightroom, вы сможете редактировать изображение без потери его исходных свойств.С JPEG будет сложнее сохранить естественные оттенки и блики, поскольку некоторые данные будут случайно удалены во время сжатия в камере.

8. Блики объектива

Еще одно нежелательное явление для фотографов — это блики объектива. Это часто происходит, когда источник света слишком яркий. Например, если вы попытаетесь сфотографировать морской пейзаж в полдень, вместо детального изображения вы получите либо переэкспонированное изображение, либо темное из-за яркого света. Кроме того, солнце будет выглядеть огромным пятном.

По этой причине фотографы предлагают делать снимки в золотые часы — час после восхода или перед закатом — когда солнечный свет не такой яркий и вместо размытия на вашем изображении вы получите аккуратный блик от линзы.

Держите наш путеводитель по факторам, влияющим на качество изображения, под рукой, и как только вы столкнетесь с проблемой, вы сможете просмотреть список и выяснить, что может быть не так с изображением, качество которого не соответствует вашим ожиданиям. .

Статьи по теме

Depositphotos Дайджест блога

Присоединяйтесь к сообществу из 160 000 ежемесячных читателей, которые одержимы
потрясающими визуальными эффектами, полезными советами и замечательными историями

Сокращение разрыва в качестве изображения

В DXOMARK на протяжении многих лет мы наблюдали, как камеры для смартфонов из новинки превратились в самый популярный в мире способ съемки фотографий.В своей основной сессии на Electronic Imaging 2020 наш генеральный директор и технический директор Фредерик Гишард начал с исторической перспективы развития фотографии на смартфонах и того, как это стало возможным благодаря впечатляющим достижениям в области технологий. Затем он продемонстрировал, как современные камеры смартфонов сравниваются с существующими автономными цифровыми камерами и в чем их сильные и слабые стороны. Наконец, он представил аргументы в пользу роли смартфонов и фотоаппаратов и высказал предположения о том, как они будут развиваться в будущем.

В этой статье мы делимся его анализом, а также некоторыми изображениями, которые он использовал для иллюстрации истории, сильных и слабых сторон смартфонов и автономных камер.

Как мы отсюда пошли…
(Изображение предоставлено Денисом Макаренко, Shutterstock.com)

… сюда?

(Изображение предоставлено: Hurricanehank / Shutterstock.com)

Нет лучшей иллюстрации растущей популярности смартфонов для фотографии, чем эти снимки групп фотографов.Десять лет назад они были полны людей с различными компактными фотоаппаратами и зеркалками. Теперь почти все, что вы видите, — это смартфоны.

Кроссовер произошел примерно в то же время, когда мы представили наш протокол DXOMARK в 2012 году — к 2011 году более четверти всех снимков были сделаны с помощью камер смартфонов. К 2015 году ежегодно снималось более одного триллиона фотографий, причем подавляющее большинство из них делалось со смартфонов.

Продажи камер и смартфонов по годам показывают взрывной рост продаж смартфонов по сравнению с автономными камерами.К 2015 году продажи смартфонов превзошли традиционные продажи фотоаппаратов, и с тех пор цифры стали только более экстремальными (Источник: CIPA).

Огромное количество фотографий, сделанных на смартфоны, является очевидным результатом увеличения их доли на рынке в целом. К 2013 году они продавали все виды цифровых фотоаппаратов более чем в 10 раз. Изначально не было очевидно, что этот переход произойдет так быстро, и это определенно застало многих производителей фотоаппаратов врасплох. Но оглядываясь назад, легко увидеть, что вызвало быстрое распространение смартфонов для фотографии.

Удобство и простота использования сделали смартфон лучшим выбором для фотографов.

Первым важным фактором, который помог сделать смартфоны камерой выбора для большинства людей, было то, что они стали незаменимыми инструментами в повседневной жизни. В результате почти у всех он был, и он всегда был с ним. Как гласит известная поговорка (ставшая еще более известной благодаря иконке iPhone Чейза Джарвису): «Лучшая камера — та, что у тебя с собой».

Не менее важно, что смартфоны произвели революцию в фотографическом процессе.Выполнение чего-либо с фотографиями, снятыми на традиционную цифровую камеру, обычно требует больших усилий и часто представляет собой сложный набор шагов:

Стандартный рабочий процесс при использовании автономной цифровой камеры включает множество сложных шагов

Благодаря подключенным к облаку смартфонам и все более интеллектуальным облачным сайтам обмена фотографиями отпала необходимость вручную загружать изображения на компьютер, систематизировать их вручную и, наконец, обрабатывать и публиковать их. Ими можно было поделиться сразу после того, как они были захвачены — всего за пару нажатий и примерно за это количество секунд.Это особенно верно для типа случайной фотографии, которая наиболее популярна среди пользователей смартфонов. Обычно снимки делаются с минимальной настройкой или без нее и с настройками по умолчанию, выбранными приложением камеры. Пост-обработка также обычно минимальна, что позволяет быстро поделиться.

Распространение селфи также ускорило использование смартфонов в качестве фотоаппаратов, поскольку сделать селфи с помощью цифровой зеркальной камеры довольно сложно.
(Изображение предоставлено Syda Productions / Shutterstock.com)

Не каждое селфи на DSLR-камере так сложно, как это селфи из космоса.
(Изображение предоставлено Джессикой Меир, НАСА)

Качество и количество в фотографии со смартфонов

Стремительный рост популярности фотографии на смартфонах заставил многих людей больше интересоваться своими фотографиями и повышать их требования к получению высококачественных изображений. Производители смартфонов ответили повышенным акцентом — и существенными инвестициями — на улучшение своих камер и систем обработки изображений.

Полнокадровый фотоаппарат или изображение смартфона — можете ли вы сказать?

Все чаще становится трудно отличить фотографию, сделанную на смартфон, от одной и той же сцены, снятой полнокадровой камерой.Простые подсказки, которые раньше выдавали смартфоны, уже не всегда надежны. Ниже представлена ​​пара изображений, одно из которых снято на Google Pixel 3, а другое — на Sony a7R III. Можете ли вы сказать, что было снято с помощью телефона?

Изображение любезно предоставлено Пьером Т. Ламбертом, петапиксель

Изображение любезно предоставлено Пьером Т. Ламбертом, петапиксель

Во-первых, стоит отметить, что оба изображения впечатляют для ночной сцены. Мы ожидаем этого от полнокадровой камеры, но для смартфона это впечатляющее достижение.Присмотревшись, мы замечаем некоторую потерю деталей в воде на изображении слева. Возможно, это естественное размытие переднего плана от оптики полнокадровой камеры, или это может быть размытие движения от смартфона? Справа — удивительно хорошее сохранение деталей на всем изображении даже при очень слабом освещении, поэтому было бы легко сделать вывод, что это не могло быть на смартфоне с меньшим сенсором.

На самом деле, изображение слева — это изображение Sony a7R III, а изображение справа — Pixel 3.Google использовал возможности вычислительной обработки изображений, чтобы автоматически собрать несколько кадров и получить очень впечатляющий результат. Тот факт, что сложно определить, какое изображение представляет собой изображение, является признаком того, насколько хорошими стали камеры смартфонов во многих ситуациях. Подобные результаты побудили Гишара глубже понять, как это стало возможным и куда будут развиваться обе технологии.

Полнокадровая камера или смартфон: вопросы по качеству изображения

Впечатляющие улучшения в камерах смартфонов приводят к трем важным вопросам, на которые Гишар ответил в оставшейся части своего основного выступления:

• Как современным смартфонам удалось преодолеть разрыв в качестве изображения с цифровыми камерами?
• Действительно ли современные смартфоны лучше цифровых фотоаппаратов?
• Если да, то есть ли еще роль цифровых фотоаппаратов?

Преодоление разрыва: смартфоны побеждают шум

Есть десятки осей, по которым можно измерить качество изображения, и сотни атрибутов.Когда мы тестируем камеры и датчики в DXOMARK, требуется более 1600 изображений в различных лабораторных и естественных средах, чтобы получить хорошее измерение его производительности для наиболее важных из них:

Существует множество показателей для оценки качества фотографического изображения или видео.

Многие проблемы с качеством изображения, которые снижают производительность камеры, довольно просто исправить с помощью автоматической обработки. Это включает в себя множество видов оптических искажений, затемнение линз и даже плохой тональный диапазон, как показывают следующие примеры:

Геометрические искажения особенно актуальны для оптики смартфонов.(Изображение: DXOMARK)

К счастью, теперь это можно исправить автоматически, что дало производителям камер для смартфонов большую гибкость при разработке объективов (Изображение: DXOMARK)

Затенение объектива, также называемое типом виньетирования, — это еще один дефект изображения, который можно исправить автоматически после тщательного моделирования системы камеры. Очень заметное затенение линз на исходном изображении ниже справа легко исправить автоматически прямо в самом смартфоне, поскольку программное обеспечение телефона знает, какой объектив используется и как это исправить.

Исходное изображение с затемнением объектива

Исправленное изображение с удаленным затемнением объектива

Даже хроматическая аберрация, тип эффекта окаймления, который часто наблюдается в камерах смартфонов, стала чем-то, что можно в значительной степени автоматически корректировать прямо в смартфоне:

Цветные полосы на исходных изображениях слева можно в значительной степени исправить автоматически, как вы можете видеть по исправленным изображениям справа. (Кредит: DxO)

Все эти автоматические поправки требуют очень точного измерения характеристик комбинации оптики и датчика.Производители смартфонов могут сделать это, потому что они предоставляют полную систему, включая датчик, оптику и конвейер обработки изображений. У них также часто есть доступ к дополнительной информации о расстоянии до основного объекта или даже к карте глубины всей сцены. Тем не менее, одна область, которая доказала свою стойкость в сопротивлении улучшениям, — это шум изображения.

Шум — сложнейшая задача

Ранние смартфоны страдали как разрешением, так и шумом из-за небольшого размера сенсора.Достижения в сенсорной технологии быстро начали сокращать разрыв в разрешении с более крупными камерами, но снижение шума по-прежнему оставалось труднодостижимой задачей для камер с меньшим сенсором в смартфонах. Количество шума напрямую связано с общим количеством света, захваченного на изображении (которое Гишар описывает как поток фотонов). Меньше фотонов — больше шума. Поскольку типичный датчик смартфона может получать менее одной двадцатой фотонов полнокадрового датчика 35 мм за то же время экспозиции, он гораздо более подвержен шуму.Эта разница в размере сенсора эквивалентна дефициту 4,5EV (диафрагма), который необходимо преодолеть.

Небольшой размер смартфонов резко ограничивает размер их сенсора по сравнению с зеркальными фотокамерами, а это означает, что при заданном времени экспозиции они могут улавливать только 1/20 от количества света.

2003–2013: более совершенные технологии помогли камерам на смартфонах обогнать компактные камеры

Поскольку камера и ее качество изображения стали основным аргументом в пользу смартфонов, производители начали вкладывать значительные средства в технологии, позволяющие решить эту проблему 4.Разрыв 5EV. Во-первых, они внедрили инновации, используя более крупные датчики с более высоким разрешением, а также улучшив захват и обработку изображений. В результате этих «войн за разрешение» менее чем за 10 лет — с 2000 по 2008 год — разрешение сенсора смартфона увеличилось более чем в десять раз.

Разрешение камеры смартфона резко выросло с 2000 по 2008 год.

Удивительно, но, несмотря на неизбежно меньшие размеры пикселей сенсоров с более высоким разрешением, более новые модели смартфонов смогли затмить старые как по чувствительности, так и по динамическому диапазону.Интересно, что это произошло лишь частично из-за улучшений в сенсорной технологии. Используя результаты нашего тестирования датчиков APS-C в наших лабораториях в DXOMARK за это время в качестве базового показателя, мы можем увидеть, что производительность увеличилась примерно на 1,3EV для данного размера датчика:

На этом графике показан показатель датчика DXOMARK для набора камер APS-C за время работы. Мы можем четко наблюдать прогрессию оценки в период до 2013 года, что примерно соответствует увеличению чувствительности на 1.3EV. (Кредит: DXOMARK)

В отличие от этого, качество изображения смартфона увеличилось более чем на 4EV. Таким образом, повышенное разрешение сенсора и чувствительность были лишь частью того, что помогло смартфонам обогнать компактные камеры по качеству изображения. Еще более важным фактором стала возросшая вычислительная мощность мобильных устройств и последовавшие за этим улучшения в обработке изображений. За то же время, когда сенсоры улучшились примерно на 1,3EV, цифровая обработка изображений дала результаты, которые улучшились примерно на 3EV благодаря увеличению вычислительной мощности примерно в 100 раз и новым алгоритмам.

Чтобы проиллюстрировать эти улучшения в обработке изображений, Гишар обработал файл RAW из своей первой зеркальной камеры — Nikon D70s. Серия изображений, которые он представил, показала, насколько улучшились конвейеры обработки изображений с годами после того, как он сделал исходное изображение в 2005 году. Передовые методы обработки, разработанные для использования при пост-обработке файлов RAW на компьютере, быстро нашли свое применение в смартфонах:

Исходный JPEG, снятый на Nikon D70s 2005 года выпуска. Изображение снято при ISO 3200.RAW-файл того же изображения, обработанный с помощью Optics Pro 3 от DxO Labs. Обратите внимание, как постобработка изображения RAW приводит к лучшей цветопередаче, меньшему шуму и небольшому улучшению видимого разрешения.

То же изображение, обработанное с помощью Optics Pro 5. Качество изображения постоянно улучшается.

Optics Pro 7 рендеринг изображения. Прибыль не такая значительная, но некоторые улучшения все же есть.

Рендеринг

Optics Pro 9 показывает большой шаг вперед в снижении шума по сравнению с предыдущими версиями.

Эти улучшения в обработке изображений позволяют улучшить качество изображения смартфонов примерно на 3 ступени за первое десятилетие их существования. В целом, комбинация около 1,3EV от улучшенной сенсорной технологии с усилением 3EV от технологии постзахвата означала, что качество изображения для данного размера камеры улучшилось примерно на 4–4,5 ступени за десятилетие. В результате сенсор размером со смартфон 2013 года стал способен обеспечивать качество изображения, аналогичное качеству цифровой зеркальной фотокамеры APS-C десятилетием ранее.

2013: фотография со смартфона становится массовым явлением

Примерно к 2013 году благодаря улучшению качества изображения и росту продаж смартфонов фотография со смартфона быстро стала самым популярным способом захвата изображений.

Apple iPhone 5s 2013 года с его 8-мегапиксельным 1/3-дюймовым сенсором является примером самой продаваемой камеры смартфона в то время, когда она затмила по продажам традиционные камеры. (Изображение предоставлено Apple)

Также выпущенный в 2013 году, Nokia Lumia 1020’s 41.1 / 1,5-дюймовый сенсор 3MP продемонстрировал стремление производителей смартфонов в конечном итоге сравняться с зеркальными фотокамерами по качеству изображения. (Изображение предоставлено Nokia)

2013 г. по настоящее время: Преодоление разрыва — переход на новый уровень зеркальных фотокамер?

Хотя за первое десятилетие инноваций в смартфонах они догнали более ранние модели зеркальных фотокамер и конкурентоспособные компактные камеры, инновации определенно не остановились на этом. Вскоре после того, как смартфоны стали превосходить компактные камеры во многих случаях использования, возник следующий очевидный вопрос: «Могут ли они также превзойти DSLR и их недавно появившихся полнокадровых беззеркальных конкурентов?» Эта битва по-настоящему началась примерно в 2013–2015 годах, поэтому мы посмотрим, как эти технологии развивались с тех пор и сейчас.

В те годы смартфоны продолжали добиваться больших успехов в качестве изображения, несмотря на замедление прогресса в основных сенсорных и оптических технологиях. Например, посмотрите на эти кадры со стандартного целевого изображения, сделанного на iPhone пяти поколений:

Снимки с рук при слабом освещении (5 люкс), сделанные с помощью iPhone поколений — от 5 с до 11 Pro Max. (Кредит: DXOMARK)

Если прогресс не был достигнут за счет более совершенных сенсоров и оптики, возникает очевидный вопрос — как это было возможно? Одним из решений, используемых для улучшения качества изображения и уменьшения шума, было увеличение времени экспозиции.Однако простое оставление заслонки открытой дольше вызывает ряд проблем. Во-первых, если камера не на штативе, движение камеры становится проблемой. Чтобы решить эту проблему, производители смартфонов начали развертывать более сложные системы оптической стабилизации. Однако сама по себе система стабилизации не помогает решить вторую проблему, а именно движение объекта.

Выйдя за рамки стабилизации изображения, производители смартфонов также начали складывать несколько снимков с помощью вычислительной обработки изображений. Благодаря достаточно продуманным алгоритмам этот метод позволяет создавать изображения с меньшим шумом и меньшим движением объекта.Комбинация этих двух инноваций была основным фактором улучшения качества изображения на смартфонах за последние 5-6 лет, но это стало возможным только благодаря значительно возросшей вычислительной мощности современных смартфонов.

Сложение нескольких изображений с более короткой экспозицией позволяет снизить уровень шума за счет временного уменьшения шума, если используемые алгоритмы продуманы до объединения изображений.

Для эффективного объединения сложенных изображений требуется сложное программное обеспечение, позволяющее избежать появления артефактов, включая двоение изображения.К счастью, улучшенные алгоритмы и более быстрые процессоры позволили быстро улучшить эту технику, что отражается в гораздо лучшем качестве изображения при слабом освещении:

Двоение на движущихся элементах сцены

Это резкое улучшение камер смартфонов, благодаря вычислительной обработке изображений и улучшенным процессорам, стало возможным из-за их невероятной популярности и, как следствие, больших инвестиций в инновации, которые производители смартфонов могут сделать в результате.Со временем все это позволило смартфонам улучшаться намного быстрее, чем это было бы возможно в противном случае, с учетом их физических ограничений.

Однако, помимо улучшений в обработке, было одно фундаментальное аппаратное новшество, которое сыграло важную роль в повышении качества изображения — более крупные сенсоры в тонких телефонах. Было невозможно увеличить размер сенсора в смартфоне без увеличения толщины телефона — чего опасались производители. Но изобретение датчиков с задней подсветкой (BSI) позволило использовать более крупные датчики без увеличения толщины (Z-высоты) телефона.

Размещая фотосайты ближе к поверхности, датчики BSI могут собирать свет с большего количества направлений. Это дает множество важных преимуществ. Во-первых, диафрагмы могут быть больше, что означает, что при заданной экспозиции может быть захвачено больше информации, что, в свою очередь, означает меньше шума на захваченных изображениях. Во-вторых, объектив можно разместить ближе к датчику, что позволяет использовать датчики большего размера без увеличения толщины телефона. Наконец, можно использовать более плоские линзы, что обеспечивает большую гибкость при добавлении дополнительных оптических элементов и создании линз с более длинным эффективным фокусным расстоянием — также без увеличения толщины телефонов.

Датчики камеры смартфонов увеличиваются в размерах, хотя телефоны не становятся толще.

Датчики с задней подсветкой (BSI) во многом помогли сделать смартфон максимально тонким.

Датчики

BSI были не единственной уловкой, которую имели в рукаве производители смартфонов. Также они начали использовать более одного модуля основной камеры. Поскольку отдельные модули камеры настолько малы, на задней панели телефона можно разместить несколько из них.Изначально планировалось использовать несколько камер, чтобы собирать больше света и создавать более качественные изображения. Однако различные технические проблемы привели к тому, что производители смартфонов вместо этого в основном использовали дополнительные камеры для обеспечения оптического зума и таких специализированных режимов съемки, как черно-белый, а также эффектов боке. Мы видели, как во флагманских телефонах вместо одного модуля основной камеры используется до пяти камер.

Не каждый дополнительный модуль камеры оказался полезным, но общая тенденция добавления камер для улучшения возможностей обработки изображений очевидна.

Конечно, производители зеркалок тоже не стояли на месте. Итак, Гишар затем взглянул на то, как развиваются обе технологии с момента выхода нашей базовой модели Nikon D70 в 2005 году.

Подводя итоги конкурса: где смартфоны по сравнению с современными зеркальными фотокамерами?

Учитывая все улучшения в камерах смартфонов за последние несколько лет, справедливо спросить, как они сравниваются с зеркальными и полнокадровыми беззеркальными камерами, когда дело касается качества изображения. Для этого Гишар построил модель того, как зеркальные фотоаппараты и смартфоны улучшились с момента его создания Nikon D70s 2005 года.Он классифицировал различные улучшения и дал приблизительную оценку количества диафрагм, каждое из которых способствовало повышению качества изображения:

В этой таблице перечислены основные технологические улучшения как в цифровых зеркальных фотокамерах, так и в камерах смартфонов за последние 15 лет, примерно с точки зрения увеличения диафрагмы.

Суммарный прирост диафрагмы, показанный в таблице выше, является оценкой общего качества изображения для полнокадровой камеры 2019 года и смартфона 2019 года по сравнению с базовым уровнем Nikon D70s 2005 года.(У некоторых предметов есть диапазоны, потому что они более эффективны в некоторых ситуациях, чем другие.)

Из таблицы видно, что в некоторых случаях качество изображения со смартфона может быть лучше, чем с зеркалки. Но мы также можем видеть, что результаты смартфонов гораздо менее согласованы, и поэтому сейчас невозможно доверять нашим смартфонам всегда обеспечивать качественное изображение.

Тестирование качества изображения полнокадровой камеры по сравнению со смартфонами

Чтобы проверить результаты по шуму, показанные выше, и сравнить другие важные атрибуты качества изображения — и, таким образом, увидеть, как полнокадровая беззеркальная камера сравнивается с современными смартфонами, DXOMARK протестировал текущую модель, Panasonic Lumix S1R, используя ту же обширную методологию тестирования. работает при тестировании смартфонов.Затем Гишар сравнил результаты с несколькими текущими флагманскими смартфонами.

Для своего сравнения Гишар выбрал одну из лучших полнокадровых беззеркальных камер — с установленным режимом по умолчанию и захватом в формате JPEG — в сравнении с четырьмя наиболее популярными сегодня камерами для смартфонов. Очевидно, что большинство фотографов используют свои зеркальные фотокамеры не таким образом, но это полезно в качестве базового показателя производительности для сравнения зеркальных фотокамер со смартфонами, если обе они используются как камеры «наведи и снимай».

Для относительной оценки Гишар использовал некоторые промежуточные оценки фотографий из набора тестов DXOMARK Camera:

В то время как полнокадровая камера Panasonic со своими 47.Датчик 3MP и протестированный 35-миллиметровый объектив Leica APO-Summicron-SL выигрывают в сохранении деталей и телефото, флагманские телефоны Apple и Huawei демонстрируют впечатляющую производительность в целом и фактически равны или лучше, чем DSLR в точности экспозиции, цветопередаче, Автофокус и низкий уровень шума. (Изображение: DXOMARK)

Глядя на результаты, становится ясно, что сравнение дает раздельное решение. Давайте взглянем на некоторые конкретные тестовые изображения, чтобы понять сильные и слабые стороны беззеркальных камер и смартфонов.(Смартфоны, использованные в каждом сравнении, показали лучшие результаты в этом конкретном тесте.)

Тестирование сохранения деталей / текстуры: Гишар рассмотрел образцы изображений, снятых как при хорошем освещении, так и в ночное время, поскольку получение изображений при слабом освещении традиционно было слабым местом камер смартфонов. Сначала мы показываем изображение полностью, чтобы дать вам представление о контексте, а затем показываем плотный участок глаза женщины:

Наш портретный тестовый снимок, сделанный полнокадровой камерой Panasonic S1R.(Изображение предоставлено DXOMARK)

Эти четкие кадры из той же сцены портретного теста показывают, что смартфоны проделывают впечатляющую работу по сохранению деталей, близкую к зеркальной. (Изображение предоставлено DXOMARK)

Используя другой набор узких кадров, Гишар показал, что смартфоны теперь также очень хорошо сохраняют текстуры даже в ночных сценах. Опять же, сначала мы покажем для справки полную сцену:

Полная тестовая сцена ночного городского пейзажа, снятая камерой Panasonic S1R (Изображение предоставлено DXOMARK)

Кадры из тестовой сцены, показывающие, что даже ночью смартфоны хорошо справляются с сохранением текстуры.(Изображение предоставлено DXOMARK)

Тестовый шум: Собственные возможности зеркалки с большим сенсором по-прежнему ставят ее на первое место, когда мы смотрим на этот набор плотных культур из стандартной тестовой сцены DXOMARK в помещении, но с удивительно тонким запасом, особенно с учетом того, насколько меньше Датчики смартфона есть. Результаты рассмотрения этих культур согласуются с нижним сравнением из нашей таблицы выше. Сначала мы покажем всю сцену лабораторного тестирования, а затем иллюстративные обрезанные части:

Полная сцена лабораторного тестирования, снятая при слабом освещении (20 люкс) с помощью Pansonic S1R.(Изображение предоставлено DXOMARK)

Хотя камера действительно показывает меньше шума, чем смартфоны, разница несущественная. (Изображение предоставлено DXOMARK)

Тестовое увеличение: Для сравнения Zoom Гишар выбрал многокамерный модуль Xiaomi CC9 Pro Premium Edition. Две его телеобъективы обеспечивают лучший зум с длинным фокусным расстоянием среди всех смартфонов, протестированных DXOMARK:

Съемка этой сцены на открытом воздухе с помощью основного, телефото и супертелеобъектива CC9 Pro Premium Edition от Xiaomi демонстрирует впечатляющие характеристики даже при большом коэффициенте масштабирования.(Изображение предоставлено DXOMARK)

В данном случае супертелеобъектив от Xiaomi сравнивается с 35-миллиметровым объективом на беззеркальной камере, что не учитывает тот факт, что у фотографа есть широкий выбор вариантов телеобъектива на выбор. Из сравнительных изображений ниже видно, что даже без специализированного телеобъектива Panasonic по-прежнему имеет преимущество в производительности Zoom, но Xiaomi делает удивительно хорошую работу, учитывая крошечный размер его модулей камеры.

Снято полнокадровой камерой Panasonic и фиксированным объективом 35 мм, обрезано, чтобы воссоздать вид, аналогичный телеобъективу Xiaomi.

Снято с 94-миллиметровым модулем камеры Xiaomi CC9 Pro Premium Edition.

Тестирование боке: Еще одна область, в которой полнокадровые камеры традиционно имели преимущество перед смартфонами, — это боке. Малая глубина резкости, которая возможна при использовании более крупного сенсора, и оптически определяемый эффект боке в областях, не находящихся в фокусе, сделали камеры с более крупными сенсорами незаменимыми для портретных фотографов.Однако смартфоны начали использовать свои вычислительные мощности и дополнительную сенсорную технологию для расчета карт глубины для портретных изображений и для синтеза эффектов боке, имитирующих производительность, которую вы получаете с чисто оптической системой.

Тот же снимок, сделанный на iPhone в стандартном режиме и с включенным портретным режимом. В портретном режиме фон красиво размывается, с небольшими артефактами (например, в волосах женщины). (Изображение предоставлено DXOMARK)

Хотя смартфоны все лучше справляются с обработкой простых портретов, таких как женщина на мосту (вверху) — «простые», потому что передний план хорошо отделен от фона, более сложные ситуации все же могут приводить к неприятным артефактам.В приведенном ниже примере, где мы сначала показываем все изображение, а затем обрезаем область, где важен эффект боке, вы можете видеть, что смартфоны неправильно идентифицировали ухо мужчины:

Тестовая портретная сцена в помещении, использованная в качестве примера для сравнения эффектов естественной и синтетической глубины. Снято с помощью Panasonic S1R. (Изображение предоставлено DXOMARK)

Очевидно, что еще есть возможности для улучшения сегментации объектов, используемой современными смартфонами для расчета синтетических эффектов глубины.(Изображение предоставлено DXOMARK)

Помимо проблемы артефактов при синтезе боке, качество самого эффекта боке также является проблемой для смартфонов. Здесь вы можете видеть, что в то время как полнокадровая камера имеет естественное размытие с правильным цветом и формой, телефон Samsung имеет размытие правильной формы, но с небольшим цветом, в то время как iPhone сохраняет цвет, но имеет эллиптическую форму. Сначала показываем все изображение, затем плотно обрезаем фонари вдоль улицы:

Пример ночного портрета на открытом воздухе с отличным фоновым боке, снятым камерой Panasonic S1R (Изображение предоставлено DXOMARK)

Четкое кадрирование огней ночной городской улицы, демонстрирующее контраст между синтетическим боке смартфонов и оптическим размытием полнокадровой камеры.(Изображение предоставлено DXOMARK)

Тестирование HDR: Интуитивно можно было ожидать, что больший сенсор Panasonic даст ему большое преимущество при рендеринге сцен с высоким динамическим диапазоном. Однако это часто не так по сравнению с современными смартфонами, как это довольно драматично показано на следующем примере сцены в помещении:

Даже большой сенсор камеры Panasonic не отображает все элементы сцены HDR одинаково.

Напротив, Huawei Mate 30 Pro может отображать все элементы сцены, как если бы они были полностью освещены.

Учитывая впечатляющую визуализацию сцены HDR с помощью смартфона, справедливо спросить, как это возможно для смартфонов, которые ограничены 10-битным динамическим диапазоном, могут превосходить 14-битные полнокадровые датчики во многих ситуациях при захвате высокого разрешения. -контрастные сцены. Ответ прост: полнокадровая камера по умолчанию просто захватывает сцену с одним кадром и отображает то, как она выглядит. Для фотографа, который потратил время на тщательную настройку освещения сцены, это именно то, что нужно.Однако даже без такой подготовки легко увидеть потенциал сенсора полнокадровой камеры, если вместо этого вы снимаете сцены HDR в формате RAW, а затем используете программное обеспечение для постобработки, чтобы увидеть все части изображения:

Полнокадровая камера Снимок в формате JPEG внутренней HDR-сцены

Полнокадровый обработанный камерой снимок в формате RAW внутренней HDR-сцены

Полнокадровая камера JPEG-снимок сада HDR-сцены

Полнокадровый обработанный камерой снимок в формате RAW садовой сцены HDR

Полнокадровый снимок сцены в формате JPEG с подсветкой

Полнокадровый обработанный камерой снимок в формате RAW с контровым светом

Есть ли еще роль цифровых фотоаппаратов?

Рассмотрев впечатляющую траекторию качества изображения смартфона, Гишар затем обратился к логическому последующему вопросу о том, какая роль, если таковая имеется, остается для автономных цифровых фотоаппаратов, в частности, для зеркалок и беззеркальных моделей, по-прежнему предпочитаемых большинством профессионалов и многими другими. активные любители.Если смартфоны настолько хороши, почему миллионы до сих пор используют более крупные, более тяжелые и более дорогие альтернативы?

Для Гишара секрет долговечности цифровых фотоаппаратов — это доверие. В руках того, кто знает, как ее использовать, можно положиться на зеркальную камеру, которая визуализирует сцену так, как ее представляет фотограф. Опытный фотограф также может изучить ограничения своей цифровой зеркальной камеры и знать, что, оставаясь в этих пределах, он может достичь воспроизводимых качественных результатов. Алгоритмы смартфона, какими бы умными они ни были, все же подвержены ошибкам или просто неверному пониманию намерений фотографа.

Здесь смартфон выбирает не тот объект для фото.

Здесь вспышка смартфона перекрывает лицо объекта.

Здесь тональная карта смартфона создает неестественный и неприятный рендеринг.

Несложно найти фото со смартфона, которые не удались, как показано выше. К сожалению, трудно предсказать, когда они произойдут. Поэтому в ситуациях, когда фотографу нужно быть уверенным, что он сделает нужные изображения, автономная цифровая камера, как правило, по-прежнему является предпочтительным инструментом.Это контрастирует с фотографией со смартфона, где простота использования имеет первостепенное значение, настройки уже выбраны, а фотограф может просто сосредоточиться на содержании, но результаты могут быть ошибочными, а контроль ограничен.

Цифровые фотоаппараты позволяют фотографу рассказать историю

Фотография как ремесло — это не просто запечатление реальности, это рассказывание историй. Для этого фотографы полагаются на свободу творчества, которую они получают от универсальной камеры, которая предназначена для использования в этом стиле.Мало того, что зеркалки и беззеркальные камеры имеют широкий спектр настроек, они спроектированы эргономично, так что эти настройки могут быть изменены быстро и точно тем, кто нашел время, чтобы научиться их использовать. Кроме того, конечно же, широкий спектр объективов и аксессуаров делает автономные камеры уникальными универсальными инструментами.

Напротив, смартфоны захватывают большую часть творческого контроля фотографа и иногда могут испортить историю, которую фотограф пытается рассказать. Следующее изображение бирманских рыбаков представляет собой хороший пример того, как цифровая зеркальная фотокамера обеспечивает надежный творческий контроль, который помогает фотографу рассказывать историю:

Исходное изображение бирманских рыбаков намеренно недоэкспонировано для драматического эффекта.(Фото Дэвида Кардинала)

Фотограф намеренно выбрал суровые условия освещения, при которых объект освещается сзади. Желая получить только силуэты рыбаков, изображение было намеренно недоэкспонировано, что позволило солнцу и небу сохранить детали и цвет, которые в противном случае были бы размыты. Это также помогает изолировать объект от темной воды. Конечно, есть некоторые незначительные технические исправления, которые мы можем внести в исходное изображение, такие как корректировка угла горизонта и корректировка для конкретной используемой оптики:

После исправления оптических искажений и выравнивания горизонта изображение сохраняет свой первоначальный характер и драматизм.(Фото Дэвида Кардинала)

Пока все хорошо. Но вместо этого, если мы представим, что смартфон сделал бы с изображением, мы получим совсем другой результат. Скорее всего, он интерпретирует сцену как портрет с задней подсветкой и использует комбинацию более яркой экспозиции и локального отображения тонов, чтобы попытаться исправить то, что, по его мнению, было проблемами с фотографией. Результат будет выглядеть примерно так:

Хотя теперь мы можем видеть больше деталей в лодках, наш основной объект больше не изолирован однозначно освещением, и общая драматичность сцены значительно уменьшилась.Это хороший «снимок записи», который помогает создать воспоминания, но он не рассказывает одну и ту же историю. (Фото Дэвида Кардинала)

Помимо автоматизации камеры, автоматизация фотографа

Как и в случае с большинством решений, связанных с фотографией, не существует единственно правильного выбора, когда дело доходит до определения того, какие типы творческого контроля передать камере, а какие оставить в поле зрения фотографа. Современные смартфоны продолжают открывать новые горизонты как в замене того, что фотограф может делать с настройками камеры, так и в расширении их возможностей в областях, которые ранее были исключительно сферой творчества фотографа.Чтобы пойти дальше, смартфоны начали угадывать намерения фотографа. Двумя примерами этого являются возможности улучшения красоты, встроенные в некоторые смартфоны, и функции, которые помогают нажимать кнопку спуска затвора в нужный момент при фотографировании людей:

Украшение лица расширяет границы возможностей камеры смартфона в творческую сферу, ранее принадлежавшую фотографу. На изображении показан эффект применения фильтра Beautification от Huawei. (Изображение предоставлено Дэвидом Кардиналом)

Распознавание лиц помогает современным камерам угадывать момент, когда нужно сделать снимок.(Изображение предоставлено DXOMARK)

Не говоря уже о захвате изображений, есть еще одна область, в которой его оптимизированный рабочий процесс помогает фотографу в фотографии со смартфона обеспечивать автоматизацию. Помимо помощи в создании изображений, фотографические экосистемы смартфонов теперь включают в себя большое количество функций автоматической внутренней обработки, чтобы сделать общий процесс фотографии еще более безболезненным.

Используя данные о местоположении и распознавание объектов, фотографии теперь можно автоматически помечать и сортировать.(Изображение предоставлено Дэвидом Кардиналом) После того, как изображения упорядочены, инструменты с искусственным интеллектом могут автоматически начать превращать их в творения и истории, которыми можно поделиться. (Изображение предоставлено Дэвидом Кардиналом)

Инновации в автоматизации фотографического процесса с использованием искусственного интеллекта, облачных ресурсов и уникальных возможностей смартфонов происходят слишком быстро, чтобы их записывать. Комбинируя информацию о местоположении, распознавание объектов, оценку качества изображения на основе искусственного интеллекта и пакеты кадров, такие системы, как Adobe Cloud, Apple iCloud и Google Photos, могут предлагать автоматическую маркировку изображений, распознавание лиц, создание альбомов, выбор лучшего снимка. , и предлагал истории, которыми можно поделиться.Общий эффект заключается в том, что смартфоны, по сути, хранят наши воспоминания для нас, а это очень далеко от фотографа, создающего историю, и использования своей камеры просто как простого инструмента для захвата необходимых изображений.

Владельцы цифровых зеркальных фотокамер

могут загружать свои изображения в эти системы — хотя часто без всех метаданных, необходимых для полной функциональности, — но это область, в которой производители смартфонов действуют намного быстрее, чем производители камер. В сочетании с достижениями в области качества изображения эти инновации приближают смартфоны к выполнению одного из первых обещаний, данных потребителям фотографической промышленностью.

Смартфоны

: выполнение первоначального обещания Kodak

Джордж Истман разработал первую потребительскую камеру в 1888 году. Эта камера была оснащена рулоном пленки на 100 кадров; фотограф просто щелкнул затвором, намотал рулон вперед, а затем отправил всю камеру обратно на завод, когда она закончилась. Взамен они получат распечатки своих изображений и только что загруженную камеру. Вместе с камерой появилось обещание: «Вы нажимаете кнопку, а мы делаем все остальное». Для многих, если не для большинства людей, современная фотография на смартфонах наконец-то выполнила свое 130-летнее обещание.

1888 Фотоаппарат Eastman Kodak. (Изображение предоставлено Мэри И. Страуд, Музей американской истории)

В этой рекламе камеры Kodak Camera 1889 года был рекламный слоган Истмана: «Вы нажимаете кнопку, все остальное делаем мы».

Создатель памяти или рассказчик?

Мы видели, как достижения в области технологий помогли камерам для смартфонов превзойти компактные камеры по качеству изображения и многим другим возможностям в течение первого десятилетия их существования, несмотря на их небольшой размер.На втором десятилетии своего существования, воспользовавшись своими уникальными возможностями обработки изображений, они начали опережать даже зеркалки во многих областях, включая автоматическое улучшение и организацию изображений. Однако такая автоматизация также усложняет прогнозирование камеры смартфонов и усложняет получение повторяемых результатов, оставляя рыночную роль более традиционным цифровым камерам.

Пейзажный фотограф Ансель Адамс однажды сказал: « На каждой фотографии всегда два человека: фотограф и зритель. ”

По мнению Гишара, фотографические технологии затмят роль фотографа для многих, но не для всех фотографов:

« Смартфоны уже полностью автоматизировали фотосъемку. Следующий логический шаг — автоматизировать фотографа. Это хорошо: люди могут пользоваться личным цифровым фотографом, чтобы запечатлеть свои воспоминания. Но всегда найдутся те, кто предпочел бы иметь надежный инструмент, чтобы рассказывать свои собственные истории.”

В то время как смартфоны все лучше справляются с безболезненной записью воспоминаний и даже с превращением их в общий опыт, некоторые фотографы всегда хотят рассказывать свои истории и сохранять творческий контроль над своими изображениями. Автономные цифровые камеры, такие как зеркальные, беззеркальные и, конечно же, большие форматы позволяют им это делать. Так что, по крайней мере, на неопределенное будущее, им есть место в сердцах и умах многих.

факторов, влияющих на качество камеры смартфона —

Компании по производству смартфонов, такие как Oppo и Vivo, оборудуют свои смартфоны камерами с разрешением 48, 64 и даже 128 мегапикселей, в то время как такие компании, как Google, предпочитают 12-мегапиксельную камеру.Итак, как 12-мегапиксельная камера может победить 128-мегапиксельную камеру.

Ниже приведены факторы, влияющие на качество камеры.

Разрешение камеры

Разрешение камеры измеряется в пикселях (точках). Чем больше мегапикселей, тем больше деталей будет на фото. Таким образом, когда вы увеличиваете фотографию, вы получаете больше четкости и детализации. При увеличении МП в сенсоре должна либо увеличиваться площадь матрицы, либо должно происходить уменьшение размера пикселя.

Размер линзы

Чем больше линза, тем больше света она может физически пропустить.Не забывайте о качестве линз. Если их прозрачность далека от идеала, а элементы недостаточно подогнаны, то хороших фотографий ждать не приходится.

Zoom

Масштабирование — это способность камеры увеличивать изображение во время предварительной фокусировки. Цифровой (программный) и оптический зум помогают получить четкое изображение.

Стабилизация изображения

Как и зум, стабилизация может быть цифровой и оптической. Цифровая стабилизация считается программной, но оптическая стабилизация активируется с помощью небольших гироскопов, которые физически перемещают объектив камеры, чтобы избежать любого движения.Это обеспечивает изображение высокой четкости.

Матрица

Матрица представляет собой серию светочувствительных фотодиодов с нанесенным на них тончайшим фильтром. Размер матрицы напрямую влияет на количество проходящего света. Это важно для качества изображения. Опять же, чем больше света способна передать матрица, тем лучше будет окончательное фото.

Диафрагма

Проще говоря, диафрагма — это «отверстие в линзе», через которое свет проникает в датчик.Диафрагма регулирует световой поток, что дает возможность изменять глубину резкости. Чем ниже этот показатель, тем лучше детализация фото в темноте и выше скорость съемки.

Программное обеспечение

Смартфоны Google Pixel

с одним модулем на 12 Мп уже неоднократно доказывали, что качественное изображение можно получить путем анализа и выбора оптимальных настроек. Это программное обеспечение, позволяющее максимально раскрыть потенциал камеры. Лучшая оптимизация программного обеспечения означает лучшее качество камеры.

Фильтр Байера

Это матрица цветных фильтров (CFA) для размещения фильтров красного, зеленого и синего цветов на квадратной сетке фотодатчиков. Сегодня существует несколько основных структурированных технологий для размещения пиксельных фильтров в камере: Bayer, Quad Bayer, TetraCell и NanoCell.

Nonacell

Отдельного упоминания заслуживает

NonaCell от Samsung. Это тот же Байер, только с формированием группы из 3х3 субпикселей. Эта структура будет использоваться в модулях камер на 150 МП, но пока неизвестно, будут ли какие-либо улучшения по сравнению с предшественником.

Заключение

Итак, это основные составляющие хорошей камеры. Мегапиксель — это не только фактор. Вы должны помнить об этих моментах при покупке телефона с камерой.

Все о цифровых фотографиях — что такое цифровая фотография

В этой статье будет рассмотрен основной вопрос: «Что такое цифровая фотография?» ЦИФРОВЫЕ ФОТО ПИКСЕЛЕЙ Возможно, вам придется подождать несколько секунд, чтобы загрузить и воспроизвести полную последовательность из 6 фотографий. Следите за глазами При полном увеличении показывает отдельные пиксели, составляющие эту фотографию. Цифровая фотография состоит из серии пикселей (элементов изображения). В большинстве современных цифровых фотографий используется 24-битная система RGB для окрашивания каждого пикселя. Это означает, что каждый пиксель имеет 256 градаций красного, зеленого и синего цветов. Например, оранжевый цвет — 255 красный, 102 зеленый и 0 синий, а светло-розовый — 255 красный, 153 зеленый и 204 синий.Эта система может воспроизводить 16 миллионов цветов, что приблизительно соответствует тому, что может воспринимать человеческий глаз. Чтобы запутать ситуацию, многие современные компьютеры показывают цвет экрана «32 бита» — это всего лишь 24-битный RGB плюс альфа-канал (прозрачность). Старые компьютеры обычно показывают максимальное значение 24 бита (Truecolor). В любом случае, чтобы правильно просматривать 24-битные цифровые изображения RGB, на вашем компьютере должен быть установлен 24-битный или 32-битный режим (независимо от предлагаемых максимальных настроек дисплея). Для получения дополнительной информации о различных режимах цвета см. Страницу о цифровых цветных моделях . Размеры цифровой фотографии выражаются в пикселях, например «800 x 600» или «1520 x 1280», где первое число — это ширина фотографии, а второе число — высота фотографии. Термин «пиксель» также используется для обозначения элементов датчика изображения в цифровой камере. Разрешение цифровой фотографии выражается в «мегапикселях», которое представляет собой общее количество пикселей на фотографии. Таким образом, фотография размером 2048 x 1536 пикселей, что в сумме составляет 3145728 пикселей, будет иметь разрешение 3 мегапикселя.Фотография размером 5184 x 3546 пикселей имеет разрешение 18 382 464 пикселей или 18 мегапикселей. Цифровые камеры оцениваются по разрешению цифровых фотографий, которые они могут производить (например, 8-мегапиксельная камера или 18-мегапиксельная камера). Имейте в виду, что дисплей вашего компьютера может отображать только определенное количество пикселей одновременно. Современные компьютерные дисплеи обычно имеют диапазон от 1024 до 4096 пикселей в ширину и от 768 до 3072 пикселей в высоту, из которых наиболее распространено разрешение 1920 x 1080 пикселей. Итак, когда вы просматриваете фотографию, размер которой в пикселях превышает размер вашего дисплея, если вы видите фотографию целиком, она уменьшается до размера вашего экрана.Или, если смотреть «в натуральную величину» (не в уменьшенном виде), вам придется прокрутить изображение, чтобы увидеть всю фотографию. Отдельные пиксели, составляющие цифровую фотографию Возвращаясь к разрешению, в цифровом мире существует большая путаница относительно «разрешения» цифровой фотографии. Как описано выше , истинное разрешение цифровой фотографии — это просто размеры фотографии в пикселях. Путаница возникает из-за двух других терминов: «DPI», что означает «точек на дюйм», и «PPI», что означает «пикселей на дюйм», что некоторые программы для обработки фотографий ошибочно называют «разрешением».«DPI — это разрешение принтера, не имеющее ничего общего с цифровой фотографией. PPI — это разрешение печатаемой цифровой фотографии, а не самой цифровой фотографии. Чтобы еще больше запутать, некоторые люди и информация о программном обеспечении используют термин DPI, когда они действительно имеют в виду PPI. Полное объяснение этой разницы см. В различных статьях о DPI / PPI в этом разделе (Миф о DPI, Что на самом деле хотят типографии, Изменение DPI. Дальнейшее объяснение разрешения цифрового изображения приведено ниже. Разрешение цифрового изображения Как отмечалось выше, «размер» цифрового изображения — это его общее количество пикселей, выраженное в мегапикселях, и этот размер является разрешением изображения.Но почему общее количество пикселей является мерой «разрешения»? Причина в том, что чем больше пикселей в фиксированном поле зрения, тем выше разрешение. Например, если поле обзора составляет 20 футов в поперечнике, 3-мегапиксельная камера будет разрешать этот вид с разрешением 102 пикселя на фут. Если бы тот же снимок был сделан камерой 18 Мп, то разрешение этого вида было бы 259 пикселей на фут, что в 2,5 раза больше разрешения, чем у камеры 3 Мп. Качество цифрового изображения Разрешение цифрового изображения является одним из нескольких факторов, определяющих качество цифровой фотографии.Есть четыре основных фактора, которые работают вместе для создания качества цифровых фотографий: Качество записывающего устройства (оптика и датчик камеры, датчик сканера). Размер (в пикселях) цифрового изображения. Цифровой формат, в котором он хранится (сжатие без потерь или сжатие с потерями). Техническое мастерство и «глаз» фотографа. Все эти факторы работают вместе, и поэтому мы не можем делать чрезмерных обобщений.Это особенно верно, когда дело доходит до печати цифровых фотографий, и почему так много споров о том, сколько пикселей на дюйм требуется для достижения «фотографического качества». Фотография 16 Мп, сделанная недорогой компактной камерой при высоком ISO и сохраненная как умеренно сжатый JPEG, а затем распечатанная с разрешением 300 пикселей на дюйм, будет выглядеть намного хуже, чем фотография 16 Мп, сделанная с помощью высококачественной цифровой SLR, сохраненная как TIF или JPEG с низким уровнем сжатия и печатаемые с разрешением 200 пикселей на дюйм. Смартфон против компактной камеры против dSLR Можно сделать одно обобщение: dSLR (цифровая зеркальная камера с одним объективом) или любая камера с большим сенсором делают цифровые фотографии гораздо лучшего качества, чем любой смартфон или компактная камера.Фотография 16 Мп с лучшего смартфона не может сравниться с фотографией 16 Мп, сделанной практически с любой цифровой зеркальной камеры. Вот почему цифровые зеркальные фотоаппараты по-прежнему являются фаворитом фотографов. Эти камеры имеют более крупные и лучшие сенсоры и, следовательно, производят пиксели очень высокого качества. Нельзя сказать, что смартфоны и компактные камеры не делают хороших фотографий — многие из них делают. Обычно вы увидите разницу только в том случае, если попытаетесь сделать печать большего размера, тогда качество пикселей действительно начнет иметь значение.Так что будьте довольны любой камерой, которую вы используете, и просто постарайтесь делать самые лучшие цифровые фотографии, на которые она способна. Продолжайте на:

Уменьшение качества фотографий смартфона для экономии места

Steve Alexander | Star Tribune (Миннеаполис)

В. Фотографии, сделанные на смартфон, занимают много места в памяти. Я хочу уменьшить размер своих фотографий с нескольких мегабайт до чуть менее одного мегабайта — размера, который я нашел подходящим для просмотра на компьютере, отправки по электронной почте или печати фотографий размером 4 на 6 дюймов. .Но настройки камеры на телефонах не делают изображения такими маленькими. Есть ли способ уменьшить размер фотографии, не редактируя каждую фотографию?

—Jerry Kiral, Rosemount, Minn.

A. Хотя многие читатели могут задаться вопросом, почему вы хотите снизить качество фотографий, правда заключается в том, что фотографии, сделанные на новых смартфонах, могут быть довольно большими, обычно от 3 до 9 мегабайт.

Это замечательно, если вы энтузиаст фотографии, хотите делать большие отпечатки или обрезать изображения, чтобы увеличить мелкие детали.Это не так хорошо, если вы планируете отправлять по электронной почте или загружать фотографии с ограниченным тарифным планом, или если вы хотите сэкономить место на телефоне или компьютере.

Производители телефонов частично продают телефоны, рекламируя высококачественные камеры, поэтому они не заботятся о том, чтобы помочь клиентам снизить качество фотографий, что уменьшит размер файлов фотографий. Единственным исключением является приложение «Почта» для iPhone, которое позволяет вам выбирать, нужно ли уменьшать размер фотографий, прикрепленных к электронному письму.

Но существует множество приложений для уменьшения размера фотографий для телефонов Android или iPhone, которые уменьшают изображения размером в несколько мегабайт до мегабайта или меньше.Некоторые приложения могут обрабатывать одну фотографию за раз, в то время как другие могут обрабатывать фотографии группами (что помогает, если вы хотите уменьшить размер всех сохраненных фотографий). Ограничение этих приложений состоит в том, что они не изменяют поведение камеры вашего телефона; вам все равно придется сделать фотографию большого размера, а потом уменьшить ее.

Обратите внимание, что все эти приложения для уменьшения размера фотографий работают путем «сжатия» изображения, что означает безвозвратное удаление большого количества данных, которые оно содержит. После того, как вы снизили качество изображения, вы уже никогда не сможете его вернуть.

Для телефонов Android вы можете найти приложения для уменьшения размера, зайдя в магазин Google Play и выполнив поиск по запросу «сжать фото». Среди доступных приложений — «Сжатие и изменение размера фотографий», «Изменение размера фотографий и изображений» и «Компрессор видео и изображений».

Для iPhone: зайдите в App Store и выполните поиск по запросу «сжать фото». Приложения включают «ImageResize», «Пакетное изменение размера» и «Image Resizr».

Если кто-то из читателей разрывается между сохранением высококачественных или низкокачественных фотографий, вы можете получить оба варианта, сохранив две копии фотографии: Сохраните высококачественную исходную фотографию на компьютере, флеш-накопителе или в памяти телефона. карта.Затем уменьшите размер фотографии на телефоне, чтобы ее можно было использовать для отправки по электронной почте или загрузки на веб-сайты социальных сетей.

В. Я использую Gmail от Google. Как я могу переместить «отправленные» электронные письма в свой почтовый ящик?

—Расс Людеке, Сент-Пол, Миннесота

A. Вы можете переместить ранее отправленные сообщения электронной почты во входящие, перейдя в папку «Отправленные» Gmail в левой части экрана. Откройте папку и с помощью курсора перетащите нужное сообщение в заголовок почтового ящика, также в левой части экрана.Отправленное сообщение появится как в папке «Входящие», так и в папке отправленных. В будущем отправляйте исходящие электронные письма как получателю, так и себе. Исходящее электронное письмо будет отправлено в папку отправленных, а входящее — в ваш почтовый ящик.

Стив Александр рассказывает о технологиях для Minneapolis Star Tribune. Читатели могут написать ему в Tech Q&A, 425 Portland Ave. S., Миннеаполис, Миннесота, 55488-0002; электронная почта: [email protected] . Пожалуйста, укажите полное имя, город и номер телефона.

Samsung S21 Ultra использует объединение пикселей для улучшения ваших фотографий

Samsung Galaxy S21 Ultra имеет четыре камеры на задней панели: широкоугольную, сверхширокоугольную, 3-кратное телефото и 10-кратное телефото.В широкоугольной камере используется технология объединения пикселей.

Сара Тью / CNET Раньше

мегапикселя было намного проще: большее число означало, что ваша камера могла захватывать больше деталей на фотографии, пока в сцене было достаточно света. Но технология, называемая объединением пикселей, которая сейчас распространяется на флагманские смартфоны, меняет старые правила фотографии к лучшему. Короче говоря, объединение пикселей дает вам камеру, которая предлагает много деталей, когда она яркая, и не становится бесполезной, когда она тусклая.Однако необходимые аппаратные изменения приносят некоторые компромиссы и интересные детали, поэтому мы внимательно присмотримся.

Подробнее: Ознакомьтесь с обзором Galaxy S21 CNET и обзором Galaxy S21 Ultra

Получите информационный бюллетень CNET для мобильных устройств

Найдите лучшие телефоны, приложения и аксессуары с помощью нашего информационного бюллетеня CNET Mobile. Поставляется по вторникам и четвергам.

Pixel binning появился в 2018 году и широко распространился в 2020 году с такими моделями, как Samsung Galaxy S20 Ultra, Xiaomi Mi 10 и Mi 10 Pro и Huawei P40 Pro и Pro +.Биннинг пикселей в этом году продолжается с Samsung Galaxy S21 Ultra. Топовая модель от крупнейшего производителя Android-смартфонов оснащена 108-мегапиксельным сенсором на основной камере.

Вот ваше руководство по тому, что происходит.

Что такое биннинг пикселей?

Объединение пикселей — это технология, призванная сделать датчик изображения более адаптируемым к различным условиям. В современных новых телефонах это включает изменения в датчике изображения, который в первую очередь собирает свет, и в алгоритмах обработки изображений, которые преобразуют необработанные данные датчика в фото или видео.Объединение пикселей объединяет данные из групп пикселей на датчике для создания, по сути, меньшего количества пикселей более высокого качества.

Когда много света, вы можете снимать фотографии с истинным разрешением датчика изображения — 108 мегапикселей в случае Galaxy S20 Ultra и S21 Ultra. Но когда он тусклый, объединение пикселей позволяет телефону делать хорошие фотографии с более низким разрешением, что для телефонов Samsung по-прежнему является полезным 12-мегапиксельным разрешением, которое преобладает на смартфонах в течение нескольких лет.

«Мы хотели дать гибкость, имея большое количество пикселей, а также иметь большой размер пикселей», — сказал Ян Хуанг, курирующий продукцию LG в США.

См. Также: Лучшие телефоны 2020 года

Биннинг пикселей — уловка?

Нет. В основном нет. Это позволяет производителям телефонов хвастаться количеством мегапикселей, которое превышает то, что вы увидите даже на зеркальных фотокамерах и других камерах профессионального уровня. Это немного глупо, но объединение пикселей может дать некоторые реальные преимущества, если вы хотите максимально использовать возможности камеры своего смартфона.

Как работает объединение пикселей?

Чтобы лучше понять объединение пикселей, вы должны знать, как выглядит датчик изображения цифровой камеры. Это кремниевый чип с сеткой из миллионов пикселей (технически называемый фотосайтами), которые улавливают свет, проходящий через объектив камеры. Каждый пиксель регистрирует только один цвет: красный, зеленый или синий. Но цвета расположены в шахматном порядке в особом порядке, называемом шаблоном Байера, который позволяет цифровой камере реконструировать все три значения цвета для каждого пикселя, что является ключевым шагом в создании того JPEG, который вы хотите поделиться в Instagram.

На этой диаграмме показано, как датчик изображения на 108-мегапиксельном устройстве Samsung Galaxy S20 Ultra имеет группы пикселей 3×3 для включения объединения пикселей. Эта технология позволяет камере делать снимки с высоким разрешением, когда они яркие, или снимки с низким разрешением при слабом освещении.

Samsung

Объединение пикселей объединяет данные из нескольких маленьких пикселей на датчике изображения в один больший виртуальный пиксель.Это действительно полезно для ситуаций с низким освещением, когда большие пиксели лучше сдерживают шум изображения.

Эта технология обычно объединяет четыре реальных пикселя в одну виртуальную пиксельную «ячейку». Но Samsung S21 Ultra объединяет группу реальных пикселей 3×3 в один виртуальный пиксель — подход, который корейская компания называет nona binning.

Когда на улице яркий свет, и вам не нужно беспокоиться о шуме, камера может делать снимки без объединения, используя вместо этого полное разрешение датчика изображения.Это полезно для печати больших фотографий или кадрирования интересующей области.

Когда следует использовать высокое разрешение по сравнению с объединением пикселей?

Большинство людей будут довольны снимками с низким разрешением, и это значение по умолчанию рекомендуют мои коллеги Джессика Долькорт и Патрик Холланд после тестирования новых телефонов Samsung Galaxy.

Самая большая причина для использования объединения пикселей — лучшая производительность при слабом освещении, но при этом также избегаются огромные размеры файлов изображений с полным разрешением, которые могут поглотить память вашего телефона и онлайн-сервисы, такие как Google Фото.Например, образец снимка, который сделал мой коллега Лекси Саввидес, имел размер 3,6 МБ при 12 мегапикселях с объединением пикселей и 24 МБ при 108 мегапикселях без него.

Любители фотографии с большей вероятностью захотят использовать полное разрешение, когда оно яркое. Это может помочь вам идентифицировать далеких птиц или делать более драматические фотографии далеких объектов. А если вам нравится печатать большие фотографии (да, некоторые люди до сих пор их делают), большее количество мегапикселей имеет значение.

Делает ли 108-мегапиксельная Samsung Galaxy S21 Ultra лучшие фотографии, чем 61-мегапиксельная профессиональная камера Sony A7r IV?

Серьезно? Нет.Размер каждого пикселя на датчике изображения также имеет значение, наряду с другими факторами, такими как линзы и обработка изображения. Есть причина, по которой Sony A7r IV стоит 3500 долларов и делает только фотографии, в то время как S21 Ultra стоит 1200 долларов, а также может запускать тысячи приложений и совершать телефонные звонки.

Пиксели датчика изображения представляют собой квадраты, ширина которых измеряется в миллионных долях метра или микронах. Человеческий волос составляет около 100 микрон в поперечнике. В Galaxy S20 Ultra 2020 года ширина каждого пикселя составляет восемь десятых (0,8) микрона.С биннингом 3×3 от Samsung размер виртуального пикселя составляет 2,4 микрона. На Sony A7r IV размер пикселя составляет 3,8 микрона. Это означает, что Sony может собирать в два с половиной раза больше света на пиксель, чем S20 Ultra, с 12-мегапиксельным режимом объединения, и в 22 раза больше, чем в 108-мегапиксельном режиме с полным разрешением — значительное улучшение качества изображения.

Телефоны сокращают разрыв в качестве изображения, особенно с помощью технологий вычислительной фотографии, таких как объединение нескольких кадров в один снимок.Датчики изображения в смартфонах становятся все больше и больше, чтобы улучшить качество.

Почему биннинг пикселей внезапно стал популярным?

Потому что благодаря миниатюризации стало возможным все меньше пикселей. «То, что продвинуло биннинг, — это новая тенденция субмикронных пикселей», — сказал Деванг Патель, старший менеджер по маркетингу в Omnivision, ведущем производителе датчиков изображения. Наличие большого количества этих пикселей позволяет производителям телефонов — отчаянно стремящимся выделить телефон этого года — хвастаться множеством мегапикселей и видео 8K.Binning позволяет им похвастаться этим, не жертвуя чувствительностью при слабом освещении.

Нужны ли телефонам специальные датчики для объединения пикселей?

Базовый датчик такой же, но изменение присоединенного к нему элемента, называемого массивом цветных фильтров, изменяет способ сбора датчиком красного, зеленого и синего света. Обычные шахматные доски с узором Байера чередуют цвета для каждого соседнего пикселя. Но с объединением пикселей датчики распределяют пиксели одного цвета в группы 2×2, 3×3 или 4×4. (Объединение пикселей возможно без этих групп, но требует дополнительной обработки, и, по словам Пателя, качество изображения несколько страдает.)

Камера Huawei P40 Pro Plus оснащена технологией объединения пикселей.

Huawei

В Samsung Galaxy S20 Ultra используются группы биннинга 3×3 пикселя. Xioami применила другой подход 2×2 с Mi 10, поэтому фотографии имеют размер 108 мегапикселей при полном разрешении и 27 мегапикселей при объединении пикселей. Модели Huawei P40 Pro подчеркивают производительность при слабом освещении за счет объединения пикселей 4×4 (SedecimPixel, названного в честь соотношения 16: 1) для виртуальных пикселей — огромное 4.5 мкм в поперечнике.

Группирование пикселей в более крупные виртуальные пиксели хорошо работает для аппаратного и программного обеспечения обработки изображений, настроенного для обычных пиксельных данных шаблона Байера. Но для фотографий с высоким разрешением он добавляет еще один этап обработки изображения (называемый ремозаикой, если вам интересно), который математически строит более мелкий узор Байера из более грубых цветовых групп пикселей, фактически находящихся на датчике.

Можно ли снимать в формате RAW с объединением пикселей?

Энтузиастам фотографии нравится гибкость и качество необработанных фотографий — необработанных данных датчика изображения, упакованных в файл DNG.Для них биннинг пикселей работает нормально. Но если вам нужны данные в полном разрешении, извините. Samsung и LG не разделяют его, и программное обеспечение для обработки необработанных данных, такое как Adobe Lightroom, ожидает традиционного шаблона Байера, а не пиксельных ячеек, сгруппированных в участки 2×2 или 3×3 одного цвета.

Каковы недостатки объединения пикселей?

Для сенсора того же размера 12 реальных мегапикселей будут работать немного лучше, чем 12 сгруппированных мегапикселей, говорит Джадд Хип, старший директор компании Qualcomm, которая производит чипы для мобильных телефонов.Датчик, вероятно, тоже будет дешевле. А когда вы снимаете в полном разрешении, требуется дополнительная обработка изображений, что сокращает время работы от батареи.

Для фотографий с высоким разрешением вы получите лучшую резкость с помощью обычного шаблона Байера, чем с датчиком биннинга, использующим группы 2×2 или 3×3 пикселей одного цвета. Но это не такая уж и большая проблема. «С помощью нашего алгоритма мы можем восстановить от 90% до 95% фактического качества изображения Bayer», — сказал Патель. Сравнивая два подхода к изображениям, расположенным рядом, вы, вероятно, не заметите разницы вне сцен лабораторных испытаний с такими сложными ситуациями, как тонкие линии.

Если вы забудете переключить телефон в режим объединения и затем сделаете снимки с высоким разрешением в темноте, качество изображения ухудшится. По словам Хуанга, в этой ситуации LG пытается компенсировать это путем объединения нескольких снимков, чтобы попытаться уменьшить шум и улучшить динамический диапазон.

Могут ли обычные камеры также использовать объединение пикселей?

Да, и, судя по некоторым конструкциям полнокадровых датчиков от Sony, ведущего производителя датчиков изображения на данный момент, они вполне могут это сделать.

Какое будущее у объединения пикселей?

Возможны несколько вариантов развития.Расширение объединения пикселей 4×4 может побудить производителей телефонов вывести разрешение сенсоров далеко за пределы 108 мегапикселей. Младшие телефоны тоже получат биннинг.

Производитель датчиков Omnivision показывает, как объединение пикселей 2×2 (внизу слева) можно использовать для создания больших виртуальных пикселей (второй ряд, вверху) или воссоздания традиционного шаблона шахматной доски Байера (второй ряд, внизу). Его также можно использовать для создания изображений HDR (третья строка) или для улучшения автофокусировки с помощью более крупных микролинз (четвертая строка).

Omnivision

Другое направление — это лучший HDR, или фотография с расширенным динамическим диапазоном, фотография, которая захватывает лучший диапазон ярких и темных изображений.Сенсоры небольших телефонов не могут захватывать широкий динамический диапазон, поэтому такие компании, как Google и Apple, объединяют несколько снимков для создания фотографий HDR с помощью вычислений.

Но объединение пикселей означает новую гибкость на уровне пикселей. В группе 2×2 вы можете выделить два пикселя на обычную экспозицию, один на более темную экспозицию, чтобы запечатлеть яркие моменты, такие как яркое небо, и один на более яркую экспозицию, чтобы уловить детали теней.

Omnivision также ожидает улучшения автофокусировки. Сегодня каждый пиксель имеет собственную микролинзу, предназначенную для сбора большего количества света.Но вы также можете поставить одну микролинзу на каждую группу 2×2, 3×3 или 4×4. Каждый пиксель под одной и той же микролинзой получает немного другой вид сцены, в зависимости от своего положения, и эта разница позволяет цифровой камере рассчитать фокусное расстояние. Это должно помочь вашей камере сохранять резкость снимаемых объектов.

Сейчас играет: Смотри: Сравнение дорогих телефонов и их отличных камер

1:16

Как сделать качественные фотографии продукта с вашим…

Современные смартфоны оснащены одними из лучших камер. Вы можете найти телефоны с камерами, которые могут обрабатывать на экране десятки мегапикселей. Многие из них также оснащены специальными функциями вспышки и несколькими объективами для повышения качества изображения.

Но стоит отметить, насколько хорошо вы собираетесь фотографировать с помощью смартфона. Есть много полезных советов, которые вы можете использовать для правильной фотосъемки и для того, чтобы ваша работа выглядела наилучшим образом.

Использовать линии сетки
Обратите внимание на линии сетки на экране смартфона.Эти линии сетки будут создавать своего рода прямоугольники, которые помогут вам разместить фотографию. Вы можете убедиться, что изображение, которое вы хотите снять, находится посередине или, по крайней мере, в достаточном количестве коробки, чтобы оно было видно и легко снималось. Расположение может творить чудеса с вашими снимками.

Хранить в тени
Одна из идей для фотографии — не делать снимки при слишком ярком освещении. Лучше всего фотографировать в тени, так как мягкий свет, исходящий от фотографии, может оказаться полезным.Расположение также гарантирует, что объект не будет трудно увидеть.

Сконцентрируйтесь на одной теме
Не пытайтесь снимать сразу слишком много вещей. Сосредоточьтесь на одном объекте, желательно на лице или другом фокусе, который вы можете обозначить на экране. Сосредоточение внимания на одном объекте позволяет сенсорам и линзам вашего телефона сфокусироваться на нем.

Оставить отрицательное пространство
Негативное пространство — это понятие в фотографии, относящееся к пустому пространству в комнате или фото.Негативное пространство может создать красивую рамку вокруг объекта. Это также упрощает просмотр всего снимка.

Найдите симметричный макет

Делать отличные фотографии проще, если вы можете использовать симметричные элементы в вашем районе. Симметрия ваших фотографий может повлечь за собой множество вещей, в том числе параллельные линии или другие, которые совпадают с вашим экраном, не создавая наклонных пятен. Симметричное расположение может обеспечить лучший внешний вид, при котором не требуется редактировать фотографию или настраивать ее так, чтобы зрителю не приходилось видеть предметы под углом.

Палка с портретным режимом
Хотя вы можете использовать на своем смартфоне альбомную настройку, вы также можете использовать функцию портретного режима. Хотя настройка портретного режима не дает такого большого холста, она упрощает нацеливание на определенные объекты на экране.

Не использовать вспышку ночью
В некоторых случаях функция вспышки на телефоне может быть полезной, но ее не следует использовать в темноте. Вспышка ночью вызывает появление бликов, из-за чего изображения выглядят неестественно.

Вместо этого вы можете использовать вспышку днем. Вы можете смягчить тени или сделать акцент на основном объекте при использовании вспышки в более ярких условиях.

Эксперт из The Reviews Insider предлагает убедиться, что вспышка срабатывает, когда есть определенный объект, на котором вы хотите сфокусироваться при съемке. Вспышка должна фокусироваться на конкретной вещи, которая интересна и заслуживает особого внимания.

Использовать необработанный формат
Лучше всего использовать файл Raw, поскольку он сохраняет больше данных изображения.Формат JPG создает не столь привлекательную настройку с потерями. При использовании формата RAW вы можете настроить больше функций на своей камере.

Имейте в виду, что формат файла Raw требует больше места на диске. Это хорошо работает, если у вас достаточно места на телефоне или если вы можете сохранить контент в облачной настройке. Надежная защита контента на открытом воздухе может иметь важное значение, когда вы пытаетесь сделать много фотографий, но не хотите тратить много места вокруг.

Очистите линзу

Объектив камеры телефона легко загрязняется, даже если он постоянно находится под открытым небом.Вы должны очистить линзы с помощью инструмента для чистки телефона. Тот же предмет, который вы используете на экране, может работать с объективом, но сначала вам следует ознакомиться с инструкциями.