Niyə smartfonlarda meqapiksellər üçün yarış absurddur

2024 Müəllif: Malcolm Clapton | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 03:47

Fotonun keyfiyyəti bir çox xüsusiyyətlərdən asılıdır, buna görə də 48 meqapiksellik kamera hələ də heç nə demir.

Smartfonun kamerası necə işləyir

Kamera mürəkkəb bir şeydir: o, sensoru, optik sistemi, nəzarətçi və digər köməkçi komponentləri, həmçinin foto və videoların işlənməsi üçün proqram təminatını birləşdirir. Hər bir elementi daha ətraflı nəzərdən keçirək.

Matris

Matris işığa həssas elementlərdən - piksellərdən ibarət düzbucaqlı bir mikrosxemdir. Hər pikseldə üç alt piksel var. Bir alt piksel yalnız müəyyən dalğa uzunluqlarını ötürür: qırmızı, yaşıl və ya mavi (qırmızı, yaşıl, mavi) üçün. Bu rəng modeli RGB adlanır.

Həmçinin, matris monoxrom ola bilər, rəng filtrləri olmadan. Onun piksellərinin hər birinə üç dəfə çox foton düşür. Nəticədə ağ-qara fotoşəkillər daha kəskin olur. Belə matrislər başqa kamera modulundan rəngli təsviri artırmaq üçün istifadə edilə bilər.

Matrisin əsas xüsusiyyətlərindən biri qətnamədir. Ona neçə piksel uyğun olduğunu əks etdirir.

Lens

Kiçik smartfon lensi demək olar ki, zərgərlik parçasıdır. Nadir bir sistemə 4-5 element daxildir - adətən 7-8 və ya daha çox.

Çox kameralı smartfonlarda hər matrisin öz obyektivi olacaq. Onların hər biri öz problemini həll edir:

• Telefoto obyektiv (telefoto) uzaq məsafədən çəkiliş üçün lazımdır.
• Geniş bucaq (şirik) çərçivəyə daha çox obyekt sığdırmağa kömək edəcək - bu, qrup fotoşəkilləri və memarlıq fotoqrafiyası üçün faydalıdır.
• Universal obyektiv istənilən mövzunu orta dərəcədə yaxşı çəkməyə imkan verəcək: portretdən tutmuş mənzərəyə qədər.
• Varifokal lens (zoom) obyekti yaxınlaşdıra bilər.

Smartfon linzaları üçün linzalar şüşədən və ya xüsusi polimerlərdən hazırlanır. Onların şəffaflığı idealdan uzaqdırsa və elementlər yaxşı qurulmayıbsa, yaxşı fotoşəkillər gözləməyin. Lens bir neçə mikron hərəkət etsə belə, optik sistem fokuslanacaq.

Diafraqma

Diafraqma işığın kameraya daxil olduğu dəlikdir. Sensorun nə qədər işıq ala biləcəyi ondan asılıdır. Diyafram dəyəri f / 1, 7 formatında çıxarılır.

Stabilizasiya sistemi

Stabilləşdirmə kamera silkələnməsindən yaranan bulanıqlığı kompensasiya edir, məsələn, ştativdən istifadə etmək əvəzinə əl ilə çəkiliş zamanı. İki növ ola bilər:

• Optik. Kameranı fiziki olaraq bir mövqedə saxlayan dürüst elektron-mexaniki sistem (heç olmasa cəhd edir). O, sizə minimal səs-küylə daha kəskin fotoşəkillər təqdim edir və proqram təminatının işlənməsi ehtiyacını faktiki olaraq aradan qaldırır.
• Elektron. Bunlar proqram alqoritmləridir. Kamera hələ də titrəyir, lakin bir neçə kadrı təhlil edərək, daha çox və ya daha az layiqli nəticə yaradılır.

Avtofokus sistemi

Avtofokus özü obyektə olan məsafəni müəyyən edir və buna uyğun olaraq kameranın optikasının parametrlərini tənzimləyir. Müasir smartfonlarda üç növ sistem istifadə olunur:

• Faza. Xüsusi sensorlar çərçivənin müxtəlif nöqtələrində işıq şüalarını toplayır. Sonra işıq iki axına bölünür və obyektə olan məsafəni müəyyən etmək üçün işıq sensoruna göndərilir. Üstünlükləri: yüksək dəqiqlik və iş sürəti. Dezavantajlar: yüksək qiymət, dizaynın mürəkkəbliyi və onun parametrləri.
• Kontrastlı. Səhnənin kontrastı təhlil edilir. Linzaları dəyişdirərək, kamera fonda obyektin kontrastını maksimum dərəcədə artırmağa çalışır. Üstünlükləri: kompakt ölçü və aşağı qiymət. Dezavantajlar: Sistem daha yavaşdır və dinamik səhnələr üçün uyğun deyil.
• Hibrid. Ən yaxşı nəticələri əldə etmək üçün faza və kontrast fokusunu birləşdirir.

Proqram təminatı

Proqram təminatı da kameranın bir hissəsi sayıla bilər, çünki o, çəkilişin nəticəsinin əldə edilməsində birbaşa iştirak edir. Bu gün heç bir smartfon sizə proqram təminatı olmadan çərçivələri olduğu kimi vermir. Çox vaxt geniş verilənlər bazasından və ya süni intellekt texnologiyasından istifadə edən mürəkkəb alqoritmlər hər çəkilişi “sizi gözəl etmək” üçün redaktə edir.

Xam şəkillər kifayət qədər parlaq və ya aydın olmayacaq. Proqram həddindən artıq ifşanı aradan qaldırır, qaranlıq yerləri çəkir, rəngləri yaxşılaşdırır, kəskinliyi artırır. Və bütün bunları avtomatik və çox tez edir.

Amma sikkənin mənfi tərəfi də var. Aqressiv səs-küyün azaldılması alacakaranlıqda çəkilmiş fotoşəkili dənəli göstərə bilər - sanki çoxlu kiçik ləkələr var. Bu, təfərrüatı pozur və rəngləri qeyri-təbii edir.

Piksellərin sayı nəyə təsir edir?

Smartfonun təfərrüatlı xüsusiyyətləri adətən kamera matrisinin fiziki ölçüsünü göstərir - 1/2, 6 ″ kimi. İstehsalçının veb saytında siz matrisdə piksel ölçüsü haqqında məlumat tapa bilərsiniz. Bu parametr çərçivədəki nöqtələrin sayına təsir göstərir. Çözünürlük nə qədər yüksək olarsa, detallar bir o qədər yaxşı təkrarlanır.

Lakin piksellər kiçikdirsə, onların hər biri az işıq alır və real təsvirdəki nöqtənin rəngini dəqiq müəyyən edə bilmir. Nəticədə fotoşəkildə səs-küy görünür.

Səs-küy təsadüfi rəng və parlaqlığın səpələnmiş nöqtələridir. İşıqlandırma nə qədər pis olarsa və kamera matrisinin keyfiyyəti nə qədər aşağı olarsa, fotoda bir o qədər çox səs-küy olacaqdır.

Onun çərçivədəki sayı piksel ölçüsünə və ya matrisin diaqonalının kvadratına mütənasibdir. İki matrisanı 1, 55 µm və 1, 1 µm ölçülü nöqtələrlə müqayisə etsək, birincisi olan çərçivədə səs-küyün yarısı olacaqdır.

Matrisin dinamik diapazonu da vacibdir - onun bütün rəng spektrini və ətraf aləmin parlaqlığını tutmaq qabiliyyəti. Ucuz olanların çeşidi kiçikdir və fotoşəkillər solğun, dumanlı olur.

Niyə smartfon istehsalçıları piksel arxasınca qaçırlar

Çünki alıcılar həmişə ən çoxunu istəyirlər. 300 atlıq bir avtomobildə olsa belə, tıxacda dayanmalı və ya sərin oyun kompüterində solitaire oynamalısan.

Eyni qiymətə hansı smartfonu alardınız: 12MP kamera ilə, yoxsa 48MP? İkincisini seçərək, eyni pula dörd dəfə çox meqapiksel əldə edirsiniz. Ancaq fotoşəkilləriniz dörd dəfə yaxşı olmayacaq.

Çox kiçik pikselli sensor böyük pikselli sensordan daha ucuzdur və daha yaxşı satılacaq.

Böyük matrislər smartfonun daxilində daha çox yer tutur. Onlar üçün optik sistem də daha böyük olmalıdır. Müvafiq olaraq, bədənin qalan hissələri üçün daha az yer olacaq. Smartfon qalınlaşacaq və ya kamera kənarda qalacaq. Temperli və ya sapfir şüşə ilə qorunmalıdır. Və bu da puldur.

Yağlı, bahalı smartfon satmaq çətindir. Çox sayda kiçik pikselli matrisləri sifariş etmək və yüksək səslə marketinq kampaniyası aparmaq daha asandır: kamera şəklinə "48MP supermeqaflaqmanla çəkilmiş" avtomatik möhürü əlavə edin ki, hamı kiminsə yeni smartfon aldığını bilsin. Və həvəskarların və peşəkarların DSLR-lərdən istifadə etməsinə icazə verin.

Baxmayaraq ki, Nokia, məsələn, fürsət tapdı və 41 meqapiksel kameralı əfsanəvi Lumia 1020 smartfonlarını aldı. Və bu 2013-cü ildə!

Şəklin keyfiyyəti həqiqətən nədən asılıdır?

Matris və piksel ölçüsü

Eyni rezolyusiyaya malik iki matris götürsəniz, onlardan daha böyük olanı ilə daha keyfiyyətli fotoşəkil potensial olaraq əldə ediləcək. Orada piksellər daha böyükdür, yəni çəkiliş zamanı hər birinə daha çox foton düşür. Nəticədə, subpiksellər konkret nöqtənin rəngini daha dəqiq müəyyən edə bilir.

Görünür ki, bir matrisdə piksellər 1, 4 mikron, digərində isə 1, 2 mikrondursa, onlar praktiki olaraq eynidir. Ancaq 17%, xüsusilə zəif işıqda çəksəniz, fotoşəkillərin və videoların keyfiyyətində mütləq görünəcək nəzərəçarpacaq fərqdir.

Digər vacib məqam qonşu piksellər arasındakı məsafədir. Kiçik matrislərdə istehsalçılar açıq şəkildə buna qənaət edirlər. Daha böyük olanlarda, onlar bir-birinə təsir etməmək üçün qonşu pikselləri keyfiyyətcə ayırmağa imkan verə bilər.

İstehsal texnologiyası

Yeni üsullar daha az fotondan işıq axınının intensivliyini daha dəqiq müəyyən etməyə imkan verir, bu o deməkdir ki, siz alacakaranlıqda flaşsız çəkiliş aparsanız belə, aşağı səs-küy və yaxşı rəng verilməsini təmin edə bilərsiniz.

Amma oxuyub təhlil etmək lazımdır. Məsələn, HTC One (M7) smartfonu UltraPixel texnologiyasını təklif edirdi. İstehsalçı foto və videoların keyfiyyətində ciddi artım vəd etdi.

Əslində, UltraPixels daha böyük 2 mikron piksel olduğu ortaya çıxdı. Bunu yeni texnologiya hesab etmək olarmı? Ehtimal yoxdur. Müqayisə üçün: HTC-nin də yığdığı və vaxtilə bazarda ən yaxşı kameralı telefonlardan biri hesab edilən Google Pixel 1,55 mikron pikselli matrisa malik idi. Smartfonun qalınlığını artırmamaq üçün kameranın ölçüsü artırılmayıb. 5 meqapiksellik matrisin həlli hətta 2014-cü il üçün kiçik idi. Nəticədə HTC One (M7) üçün növbə yox idi.

Başqa bir nümunə Super Pixel və ya Quad Pixel kimi texnologiyalardır. Böyük matrisin dörd bitişik pikseli daha aşağı, lakin daha keyfiyyətli bir fotoşəkil əldə etmək üçün birləşdirilir. Həll sırf proqram təminatıdır. Əgər matris belədirsə, səmərəlilik aşağı olacaq.

Stabilləşmə

Optik sabitləşmə həmişə rəqəmsaldan daha yaxşıdır. Post-emal alqoritmləri hələ də çərçivəyə tətbiq ediləcək və başlanğıcda kəskin olsa daha yaxşıdır.

Zoom

Çərçivədəki obyektə yaxınlaşmaq üçün optik zum linzaları dəyişdirir və fotoşəkilin keyfiyyəti praktiki olaraq təsirlənmir. Rəqəmsal böyütmə bütün çərçivəni doldurmaq üçün şəklin bir hissəsini uzadır. Bu funksiya istənilən foto redaktorunda, hətta standart kamera proqramında da mövcuddur. Buna görə də rəqəmsal böyütmə üçün pul ödəməyin mənası yoxdur.

Avtofokus sistemi

Kontrast AF orta səviyyəli kameralar üçün ucuz sistemdir. Faza aşkarlanan avtofokus sürətli qaçan uşaqları, pişikləri və ya idmançıları çəkirsinizsə uyğundur. Lakin ideal variant faza aşkarlama və kontrast aşkarlama avtofokusunun üstünlüklərini birləşdirən hibrid sistemdir.

Diafraqma

Smartfon müxtəlif situasiyalarda çəkiliş üçün istifadə edildiyindən, daha böyük diaframa malik kamera faydalanacaq: f / 1, 7, f / 2, 0-dan daha yaxşıdır. Qiymət nə qədər yüksək olarsa (və ya kəsikdən sonra rəqəm bir o qədər aşağı olar), linzanın diyaframı nə qədər yüksək olarsa və o, bir o qədər təsirli olar.

Brend adı

Bəli, bu, təkcə reklam vasitəsi deyil. Elə olur ki, eyni matris Çin smartfonunda və A markalı flaqmanda quraşdırılıb. Amma çıxış kadrları çox fərqlidir.

İstehsalçı komponentlərin, texnologiyaların və proqram təminatının inkişafına səy və pul sərf etmirsə, gözəl, aydın çərçivələr gözləməməlisiniz. Hər şeyə qənaət edərsə, məsələn, şəffaflığı zəif olan ucuz linzalar taxırsa, bu nəticəyə təsir edəcəkdir.

Nə xatırlamaq lazımdır

• Onlarla meqapiksel ilk növbədə marketinqdir. Foto və videoların keyfiyyəti birbaşa onlardan asılı deyil.
• Landşaft vərəqində keyfiyyətli şəkil çap etmək üçün hətta 5 və ya 8 meqapiksel kifayətdir. Təkmil televizorun 4K ekran təsvir ölçüsü təxminən 8-9 meqapikseldir. Full HD - cəmi 2 meqapiksel.
• Daha böyük piksellər daha çox işıq toplayır. Nəticə təbii rəng reproduksiyası və heç bir səs-küy olmayan xırtıldayan, ətraflı çərçivədir.
• Nəzəriyyə ilə məşğul olmaq istəmirsinizsə, praktikaya keçin. Smartfonların müqayisəli nəzərdən keçirilməsi və kameralardan alınan fotoşəkillər (tam ölçülü və kəsilmiş - kəsilmiş və böyüdülmüş fraqmentlər) işin real vəziyyətini başa düşməyə imkan verəcəkdir.