Akıllı telefonlarda megapiksel yarışı neden saçmadır?
Cihazlar / / January 06, 2021
Akıllı telefon kamerası nasıl çalışır?
Bir kamera karmaşık bir şeydir: bir sensör, bir optik sistem, bir kontrolör ve diğer yardımcı bileşenlerin yanı sıra fotoğraf ve video işleme yazılımı içerir. Her bir öğeyi daha ayrıntılı olarak ele alalım.
Matris
Matris, ışığa duyarlı öğelerden - piksellerden oluşan dikdörtgen bir mikro devredir. Her piksel üç alt piksel içerir. Bir alt piksel yalnızca belirli dalga boylarını iletir: kırmızı, yeşil veya mavi (kırmızı, yeşil, mavi) için. Bu renk modeline RGB denir.
Ayrıca matris, renk filtreleri olmadan tek renkli olabilir. Piksellerinin her birine üç kat daha fazla foton düşer. Sonuç olarak, siyah beyaz fotoğraflar daha nettir. Bu tür matrisler, başka bir kamera modülünden renkli görüntüyü geliştirmek için kullanılabilir.
Bir matrisin temel özelliklerinden biri çözünürlüktür. Üzerine kaç piksel sığdığını yansıtır.
Lens
Küçük akıllı telefon lensi neredeyse bir mücevher parçası. Nadir bir sistem 4-5 element içerir - genellikle 7-8 ve daha fazlası.
Birden fazla kameralı akıllı telefonlarda her matrisin kendi lensi olacaktır. Her biri kendi problemini çözer:
- Telefoto lens (telefoto) uzak mesafeden çekim yapmak için gereklidir.
- Geniş açı (shirik), çerçeveye daha fazla nesne sığdırmaya yardımcı olacaktır - bu, grup fotoğrafları ve mimari fotoğrafçılık için kullanışlıdır.
- Evrensel lens, portreden manzaraya kadar herhangi bir konuyu orta derecede iyi çekmenize izin verecektir.
- Değişken odaklı lens (yakınlaştırma) konuyu yakınlaştırabilir.
Akıllı telefon lensleri için lensler camdan veya özel polimerlerden yapılmıştır. Şeffaflıkları ideal olmaktan uzaksa ve öğeler doğru şekilde takılmamışsa, iyi fotoğraflar beklemeyin. Lens birkaç mikron hareket etse bile, optik sistem odak dışı kalır.
Diyafram
Diyafram, ışık akışının kameraya girdiği deliktir. Sensörün ne kadar ışık alabileceğini belirler. Diyafram açıklığı değeri f / 1.7 formatında çıktı.
Stabilizasyon sistemi
Sabitleme, örneğin bir tripod kullanmak yerine elde çekim yaparken kamera sarsıntısından kaynaklanan bulanıklığı telafi eder. İki tür olabilir:
- Optik. Kamerayı fiziksel olarak tek bir pozisyonda tutan (en azından deneyen) dürüst bir elektro-mekanik sistem. Size minimum gürültü ile daha net fotoğraflar sağlar ve yazılım işleme ihtiyacını neredeyse ortadan kaldırır.
- Elektronik. Bunlar yazılım algoritmalarıdır. Kamera hala sallanıyor, ancak birkaç kareyi analiz ederek, az çok iyi bir sonuç elde ediliyor.
Otomatik odaklama sistemi
Otomatik odaklamanın kendisi nesneye olan mesafeyi belirler ve buna göre kameranın optiğinin parametrelerini ayarlar. Modern akıllı telefonlarda üç tür sistem kullanılmaktadır:
- Evre. Özel sensörler, çerçevenin farklı noktalarında ışık ışınlarını toplar. Işık daha sonra iki akışa bölünür ve nesneye olan mesafeyi belirlemek için bir ışık sensörüne gönderilir. Avantajlar: yüksek hassasiyet ve çalışma hızı. Dezavantajlar: yüksek fiyat, tasarımın karmaşıklığı ve ayarları.
- Zıt. Sahnenin kontrastı analiz edilir. Kamera, lensleri hareket ettirerek nesnenin arka plana karşı kontrastını en üst düzeye çıkarmaya çalışır. Avantajlar: kompakt boyut ve düşük maliyet. Dezavantajlar: Sistem daha yavaştır ve dinamik sahneler için pek uygun değildir.
- Hibrit. En iyi sonuçlar için faz ve kontrast odaklamayı birleştirir.
Yazılım
Yazılım, çekimin sonucunun elde edilmesine doğrudan dahil olduğu için kameranın bir parçası olarak da düşünülebilir. Günümüzde hiçbir akıllı telefon, yazılım işleme olmadan size çerçeve vermiyor. Genellikle geniş bir veritabanı veya yapay zeka teknolojisi kullanan gelişmiş algoritmalar, "sizi güzelleştirmek" için her çekimi düzenler.
Ham görüntüler yeterince parlak veya net olmayacaktır. Yazılım aşırı pozlamayı ortadan kaldırır, karanlık alanları çizer, renkleri iyileştirir, keskinliği artırır. Ve tüm bunları otomatik olarak ve çok hızlı bir şekilde yapar.
Ancak madalyonun bir dezavantajı var. Agresif gürültü azaltma, alacakaranlıkta çekilen bir fotoğrafı, sanki birçok küçük nokta içeriyormuş gibi, grenli gösterebilir. Bu, ayrıntıları azaltır ve renkleri doğal olmayan hale getirir.
Piksel sayısı neyi etkiler?
Bir akıllı telefonun ayrıntılı özellikleri genellikle kamera matrisinin fiziksel boyutunu gösterir - 1 / 2.6 ″ gibi bir şey. Üreticinin web sitesinde, matristeki piksel boyutuyla ilgili verileri bulabilirsiniz. Bu parametre, çerçevedeki nokta sayısını etkiler. Çözünürlük ne kadar yüksek olursa ayrıntılar o kadar iyi çoğaltılır.
Ancak pikseller küçükse, her biri çok az ışık alır ve gerçek görüntüdeki bir noktanın rengini tam olarak belirleyemez. Sonuç olarak, fotoğrafta parazit görünüyor.
Gürültü, rastgele renk ve parlaklıktaki dağınık noktalardır. Aydınlatma ne kadar kötü ve kamera matrisinin kalitesi ne kadar düşükse, fotoğrafta o kadar fazla gürültü olacaktır.
Çerçevedeki sayısı piksel boyutu veya matris köşegeninin karesiyle orantılıdır. İki matrisi 1.55 µm ve 1.1 µm noktalarla karşılaştırırsak, ilk çerçevede parazitin yarısı olacaktır.
Matrisin dinamik aralığı da önemlidir - çevreleyen dünyanın tüm renk spektrumunu ve parlaklığını yakalama yeteneği. Ucuz olanların küçük bir aralığı var ve fotoğraflar soluk, bulutlu.
Akıllı telefon üreticileri neden piksel peşinde?
Çünkü alıcılar her zaman en fazlasını ister. 300 atlık bir arabada bile trafik sıkışıklığında durmanız veya havalı bir oyun bilgisayarında solitaire oynamanız gerekir.
Aynı fiyata hangi akıllı telefonu satın alırsınız: 12 MP kamera veya 48 MP kamera ile? İkincisini seçerseniz, aynı parayla dört kat daha fazla megapiksel elde edersiniz. Ancak fotoğraflarınız dört katına çıkmayacak.
Çok sayıda küçük piksele sahip bir sensör, büyük pikselli bir sensörden daha ucuzdur ve daha iyi satacaktır.
Büyük matrisler akıllı telefonun içinde daha fazla yer kaplar. Onlar için optik sistem de daha büyük olmalıdır. Buna göre vücutta kalan kısımlar için daha az yer kalacaktır. Akıllı telefon kalınlaşacak veya kamera dışarı çıkacaktır. Temperli veya safir cam ile korunması gerekecektir. Ve bu da paradır.
Şişman, pahalı bir akıllı telefon satmak zordur. Çok sayıda küçük pikselli matrisler sipariş etmek ve yüksek sesli bir pazarlama kampanyası yürütmek daha kolaydır: kameralar otomatik bir "48 megapiksel ile süper megaflagman ile çekilmiş" damgası ekler, böylece herkes birisinin yeni bir tane aldığını bilir akıllı telefon. Hayranların ve profesyonellerin DSLR'leri kullanmasına izin verin.
Örneğin Nokia, bir risk alıp 41 megapiksel kameralı efsanevi akıllı telefonlar Lumia 1020'yi almış olsa da. Ve bu 2013'te!
Gerçekte fotoğrafın kalitesini ne belirler?
Matris ve piksel boyutu
Aynı çözünürlüğe sahip iki matris alırsanız, daha büyük olanlarla daha iyi kalitede fotoğraflar elde edilebilir. Burada pikseller daha büyüktür, bu da çekim sırasında her birinin üzerine daha fazla foton düştüğü anlamına gelir. Sonuç olarak, alt pikseller belirli bir noktanın rengini daha doğru bir şekilde belirleyebilir.
Görünüşe göre bir matriste pikseller 1.4 mikron boyutundaysa ve diğerinde - 1.2 mikron, pratikte aynı. Ancak% 17, özellikle düşük ışıkta çekim yaparsanız, fotoğrafların ve videoların kalitesinde kesinlikle ortaya çıkacak somut bir farktır.
Bir diğer önemli nokta, bitişik pikseller arasındaki mesafedir. Küçük matrislerde üreticiler açıkça tasarruf ediyor. Daha büyük olanlarda, birbirlerini etkilememeleri için komşu pikselleri niteliksel olarak ayırmanıza izin verebilirler.
Üretim teknolojisi
Yeni yöntemler, ışık akısının yoğunluğunu daha az sayıda fotondan daha doğru bir şekilde belirlemeyi mümkün kılar ve karanlıkta çekim yapmasanız bile düşük gürültü ve iyi renk üretimi sağlamak anlamına gelir. flaş.
Ama okuyup analiz etmen gerekiyor. Örneğin, HTC One (M7) akıllı telefon UltraPixel teknolojisi sundu. Üretici, fotoğrafların ve videoların kalitesinde ciddi bir artış sözü verdi.
Aslında, UltraPiksellerin sadece 2 mikron piksel daha büyük olduğu ortaya çıktı. Bu yeni bir teknoloji olarak kabul edilebilir mi? Olası olmayan. Karşılaştırma için: HTC'nin de bir araya getirdiği ve bir zamanlar piyasadaki en iyi kameralı telefonlardan biri olarak kabul edilen Google Pixel, 1.55 mikron piksellik bir matrise sahipti. Akıllı telefonun kalınlığını artırmamak için kameranın boyutu artırılmadı. 5 megapiksel matris çözünürlüğü 2014 için bile küçüktü. Sonuç olarak, HTC One (M7) için hiç kuyruk yoktu.
Başka bir örnek, Super Pixel veya Quad Pixel gibi teknolojilerdir. Daha düşük çözünürlüklü ancak daha kaliteli bir fotoğraf elde etmek için büyük bir matrisin dört bitişik pikseli birleştirilir. Çözüm tamamen yazılımdır. Matris böyleyse, verimlilik düşük olacaktır.
Stabilizasyon
Optik stabilizasyon her zaman dijitalden daha iyidir. İşlem sonrası algoritmalar çerçeveye yine de uygulanacaktır ve başlangıçta keskin olması daha iyidir.
Yakınlaştır
Çerçevedeki konuya yaklaşmak için, optik zoom lensleri kaydırır ve fotoğrafın kalitesi pratikte etkilenmez. Dijital yakınlaştırma, tüm çerçeveyi doldurmak için resmin bir bölümünü uzatır. Bu işlev herhangi bir fotoğraf Editörügenellikle standart bir kamera uygulamasında bile. Bu nedenle, dijital zoom için ödeme yapmak mantıklı değil.
Otomatik odaklama sistemi
Kontrast AF, vasat kameralar için ucuz bir sistemdir. Faz algılamalı otomatik odaklama, hızlı koşan çocukları, kedileri veya sporcuları çekiyorsanız uygundur. Ancak ideal seçenek, faz algılama ve kontrast algılamalı otomatik odaklamanın avantajlarını birleştiren karma bir sistemdir.
Diyafram
Çeşitli durumlarda çekim yapmak için bir akıllı telefon kullanıldığından, daha geniş diyafram açıklığına sahip bir kamera fayda sağlayacaktır: f / 1.7, f / 2.0'dan daha iyidir. Değer ne kadar yüksekse (veya eğik çizgiden sonraki sayı ne kadar düşükse), lens açıklığı o kadar yüksek ve alacakaranlıkta veya iç mekanda o kadar verimli çalışacaktır.
Marka adı
Evet, sadece bir reklam aracı değildir. Aynı matris, Çin akıllı telefonuna ve A markasının amiral gemisine kurulur. Ancak çıktı çekimleri çok farklı.
Üretici, bileşenlerin, teknolojilerin ve yazılımların geliştirilmesine çaba ve para yatırmazsa, güzel ve net çerçeveler beklememelisiniz. Her şeyden tasarruf ederse, örneğin, şeffaflığı zayıf olan ucuz lensler takarsa, bu sonucu etkileyecektir.
Ne hatırlamalı
- Düzinelerce megapiksel esas olarak pazarlamadır. Fotoğrafların ve videoların kalitesi doğrudan onlara bağlı değildir.
- Yatay bir kağıda kaliteli bir resim basmak için 5 veya 8 megapiksel bile yeterlidir. Gelişmiş bir TV'nin 4K ekran çözünürlüğü yaklaşık 8-9 megapikseldir. Full HD - yalnızca 2 megapiksel.
- Daha büyük pikseller daha fazla ışık toplar. Sonuç, doğal renklere sahip ve parazitsiz net, iyi ayrıntılı bir çerçevedir.
- Teori ile uğraşmak istemiyorsanız, pratiğe gidin. Akıllı telefonların ve kameralardan alınan fotoğrafların karşılaştırmalı incelemeleri (tam boyutlu ve kırpılmış - kesilmiş ve büyütülmüş parçalar) gerçek durumların anlaşılmasını mümkün kılacaktır.
Ayrıca oku📸
- Kedi fotoğrafları nasıl çekilir: 19 profesyonel ipucu
- İyi bir fotoğraf nasıl çekilir: 6 temel ilke
- Akıllı telefonla çekim yapmanın normal bir kameradan daha iyi olmasının 5 nedeni