Bakit ang karera para sa mga megapixel sa mga smartphone ay walang katotohanan

2024 May -akda: Malcolm Clapton | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 04:13

Ang kalidad ng larawan ay nakasalalay sa maraming mga katangian, kaya ang 48 megapixel camera ay hindi pa rin nagsasabi ng anuman.

Paano gumagana ang camera ng smartphone

Ang isang camera ay isang kumplikadong bagay: pinagsasama nito ang isang sensor, isang optical system, isang controller at iba pang mga pantulong na bahagi, pati na rin ang software para sa pagproseso ng larawan at video. Isaalang-alang natin ang bawat elemento nang mas detalyado.

Matrix

Ang matrix ay isang hugis-parihaba na microcircuit na binubuo ng mga light-sensitive na elemento - mga pixel. Ang bawat pixel ay naglalaman ng tatlong subpixel. Ang isang sub-pixel ay nagpapadala lamang ng ilang mga wavelength: para sa pula, berde o asul (pula, berde, asul). Ang modelo ng kulay na ito ay tinatawag na RGB.

Gayundin, ang matrix ay maaaring monochrome, nang walang mga filter ng kulay. Tatlong beses na mas maraming photon ang nahuhulog sa bawat pixel nito. Bilang resulta, ang mga itim at puting larawan ay mas matalas. Ang ganitong mga matrice ay maaaring gamitin upang mapahusay ang kulay na imahe mula sa isa pang module ng camera.

Ang isa sa mga pangunahing katangian ng isang matrix ay ang resolusyon. Sinasalamin nito kung gaano karaming mga pixel ang magkasya dito.

Lens

Ang maliit na smartphone lens ay halos isang piraso ng alahas. Ang isang bihirang sistema ay may kasamang 4–5 elemento - karaniwang 7–8 o higit pa.

Sa mga smartphone na may maraming camera, ang bawat matrix ay magkakaroon ng sarili nitong lens. Ang bawat isa sa kanila ay malulutas ang sarili nitong problema:

• Telephoto lens (telephoto) ay kailangan para sa pagbaril mula sa isang malayong distansya.
• Malapad na anggulo (shirik) ay makakatulong upang magkasya ang higit pang mga bagay sa frame - ito ay kapaki-pakinabang para sa mga larawan ng grupo at photography ng arkitektura.
• Pangkalahatan ang lens ay magbibigay-daan sa iyo upang katamtamang mahusay na kunan ang anumang paksa: mula sa isang portrait hanggang sa isang landscape.
• Varifocal lens (zoom) ay maaaring ilapit ang paksa.

Ang mga lente para sa mga smartphone lens ay gawa sa salamin o mga espesyal na polimer. Kung ang kanilang transparency ay malayo sa perpekto at ang mga elemento ay hindi angkop, huwag asahan ang magagandang larawan. Kahit na gumagalaw ang lens ng ilang microns, ang optical system ay magde-defocus.

Dayapragm

Ang diaphragm ay ang butas kung saan pumapasok ang liwanag sa camera. Depende dito kung gaano karaming liwanag ang matatanggap ng sensor. Ang halaga ng aperture ay output sa f / 1, 7 na format.

Sistema ng pagpapatatag

Binabayaran ng stabilization ang blur mula sa pag-alog ng camera, tulad ng kapag kumukuha ng handheld sa halip na gumamit ng tripod. Ito ay maaaring may dalawang uri:

• Sa mata. Isang matapat na electronic-mechanical system na pisikal na hinahawakan ang camera sa isang posisyon (kahit na sinusubukan nito). Nagbibigay ito sa iyo ng mas matalas na mga larawan na may kaunting ingay at halos inaalis ang pangangailangan para sa pagproseso ng software.
• Electronic. Ito ay mga algorithm ng software. Nanginginig pa rin ang camera, ngunit sa pamamagitan ng pagsusuri ng ilang mga frame, isang mas o hindi gaanong disenteng resulta ang nalilikha.

Autofocus system

Tinutukoy mismo ng Autofocus ang distansya sa bagay at inaayos ang mga parameter ng optika ng camera nang naaayon. Tatlong uri ng mga system ang ginagamit sa mga modernong smartphone:

• Phase. Kinokolekta ng mga espesyal na sensor ang mga light ray sa iba't ibang punto sa frame. Ang liwanag ay pagkatapos ay nahahati sa dalawang stream at ipinadala sa isang light sensor upang matukoy ang distansya sa bagay. Mga kalamangan: mataas na katumpakan at bilis ng trabaho. Mga disadvantages: mataas na presyo, pagiging kumplikado ng disenyo at mga setting nito.
• Contrasting. Nasusuri ang kaibahan ng eksena. Sa pamamagitan ng paglilipat ng mga lente, sinusubukan ng camera na i-maximize ang contrast ng paksa laban sa background. Mga kalamangan: compact na laki at mababang gastos. Mga Kakulangan: Ang sistema ay mas mabagal at hindi angkop para sa mga dynamic na eksena.
• Hybrid. Pinagsasama ang phase at contrast na tumututok upang makuha ang pinakamahusay na mga resulta.

Software

Ang software ay maaari ding ituring na bahagi ng camera, dahil ito ay direktang kasangkot sa pagkuha ng resulta ng pagbaril. Ngayon, walang smartphone na nagbibigay sa iyo ng mga frame kung ano ang mga ito, nang walang software processing. Ang mga sopistikadong algorithm, na kadalasang gumagamit ng malawak na database o teknolohiya ng artificial intelligence, ay nag-e-edit ng bawat shot para "gumawa ka."

Ang mga hilaw na larawan ay hindi magiging maliwanag o malinaw. Ang software ay nag-aalis ng labis na pagkakalantad, naglalabas ng mga madilim na lugar, nagpapabuti ng mga kulay, nagpapataas ng sharpness. At ginagawa nito ang lahat ng ito nang awtomatiko at napakabilis.

Ngunit mayroon ding isang downside sa barya. Ang agresibong pagbawas ng ingay ay maaaring magmukhang butil-butil ang isang larawang nakunan sa dapit-hapon - na parang naglalaman ito ng maraming maliliit na batik. Pinabababa nito ang detalye at ginagawang hindi natural ang mga kulay.

Ano ang nakakaapekto sa bilang ng mga pixel?

Ang mga detalyadong detalye ng isang smartphone ay karaniwang nagsasaad ng pisikal na laki ng camera matrix - tulad ng 1/2, 6 ″. Sa website ng gumawa, mahahanap mo ang data sa laki ng pixel sa matrix. Ang parameter na ito ay nakakaapekto sa bilang ng mga puntos sa frame. Ang mas mataas na resolution, mas mahusay na ang mga detalye ay muling ginawa.

Ngunit kung ang mga pixel ay maliit, ang bawat isa sa kanila ay tumatanggap ng kaunting liwanag at hindi tumpak na matukoy ang kulay ng isang punto sa totoong imahe. Bilang resulta, lumilitaw ang ingay sa larawan.

Ang ingay ay nakakalat na mga tuldok ng random na kulay at liwanag. Kung mas malala ang pag-iilaw at mas mababa ang kalidad ng camera matrix, mas maraming ingay ang magkakaroon sa larawan.

Ang numero nito sa frame ay proporsyonal sa laki ng pixel o parisukat ng diagonal ng matrix. Kung ihahambing natin ang dalawang matrice na may mga pixel na 1, 55 µm at 1, 1 µm ang laki, pagkatapos ay sa frame na may una ay magkakaroon ng kalahati ng ingay.

Ang dynamic na hanay ng matrix ay mahalaga din - ang kakayahang makuha ang buong spectrum ng mga kulay at ningning ng nakapaligid na mundo. Ang mga mura ay may maliit na hanay, at ang mga larawan ay lumalabas na kupas, malabo.

Bakit hinahabol ng mga tagagawa ng smartphone ang mga pixel

Dahil laging gusto ng mga mamimili. Kahit na sa isang kotse para sa 300 mga kabayo kailangan mong tumayo sa isang masikip na trapiko o maglaro ng solitaire sa isang cool na gaming computer.

Aling smartphone ang bibilhin mo sa parehong presyo: na may 12MP camera o isang 48MP? Kapag pinili mo ang pangalawa, makakakuha ka ng apat na beses na mas maraming megapixel para sa parehong pera. Ngunit ang iyong mga larawan ay hindi magiging apat na beses na mas mahusay.

Ang sensor na may maraming maliliit na pixel ay mas mura kaysa sa isang sensor na may malalaking pixel at mas mabebenta.

Ang malalaking matrice ay kumukuha ng mas maraming espasyo sa loob ng smartphone. Ang optical system para sa kanila ay dapat ding mas malaki. Alinsunod dito, magkakaroon ng mas kaunting espasyo para sa natitirang bahagi ng katawan. Ang smartphone ay magiging mas makapal o ang camera ay lalabas. Kailangan itong protektahan ng tempered o sapphire glass. At ito rin ay pera.

Ang pagbebenta ng mataba at mamahaling smartphone ay mahirap. Mas madaling mag-order ng mga matrice na may malaking bilang ng maliliit na pixel at magsagawa ng malakas na kampanya sa marketing: magdagdag ng awtomatikong selyo na "shot na may 48MP supermegaflagman" sa larawan ng camera, upang malaman ng lahat na may bumili ng bagong smartphone. At hayaan ang mga tagahanga at pro na gumamit ng mga DSLR.

Bagama't ang Nokia, halimbawa, ay nagkaroon ng pagkakataon at nakuha ang mga maalamat na smartphone na Lumia 1020 na may 41 megapixel na mga camera. At ito ay sa 2013!

Saan ba talaga nakasalalay ang kalidad ng larawan?

Laki ng matrix at pixel

Kung kukuha ka ng dalawang matrice ng parehong resolution, ang larawan ng mas mahusay na kalidad ay posibleng makuha sa mas malaki sa mga ito. Doon, mas malaki ang mga pixel, na nangangahulugan na mas maraming photon ang nahuhulog sa bawat isa kapag nag-shoot. Bilang resulta, mas tumpak na matutukoy ng mga subpixel ang kulay ng isang partikular na punto.

Mukhang kung sa isang matrix ang mga pixel ay 1, 4 microns ang laki, at sa isa pa - 1, 2 microns, halos pareho sila. Ngunit ang 17% ay isang tiyak na pagkakaiba na tiyak na lalabas sa kalidad ng mga larawan at video, lalo na kung kukunan ka sa mahinang ilaw.

Ang isa pang mahalagang punto ay ang distansya sa pagitan ng mga katabing pixel. Sa maliliit na matrice, ang mga tagagawa ay tapat na nagtitipid dito. Sa mga mas malaki, maaari nilang payagan kang husay na paghiwalayin ang mga kalapit na pixel upang hindi sila makaapekto sa isa't isa.

Produksiyong teknolohiya

Ginagawang posible ng mga bagong pamamaraan na mas tumpak na matukoy ang intensity ng light flux mula sa mas kaunting mga photon, na nangangahulugan na masisiguro mong mababa ang ingay at magandang rendition ng kulay, kahit na kukunan ka sa dapit-hapon nang walang flash.

Ngunit kailangan mong basahin at pag-aralan. Halimbawa, ang HTC One (M7) na smartphone ay nag-aalok ng teknolohiyang UltraPixel. Nangako ang tagagawa ng isang seryosong pagtaas sa kalidad ng mga larawan at video.

Sa katunayan, ang UltraPixels ay naging mas malaking 2 micron pixels lamang. Maaari ba itong ituring na isang bagong teknolohiya? Hindi malamang. Para sa paghahambing: ang Google Pixel, na binuo din ng HTC at kung minsan ay itinuturing na isa sa mga pinakamahusay na camera phone sa merkado, ay may matrix na may mga pixel na 1.55 microns. Hindi nadagdagan ang laki ng camera para hindi tumaas ang kapal ng smartphone. Ang resolution ng matrix na 5 megapixel ay maliit kahit noong 2014. Bilang resulta, walang mga pila para sa HTC One (M7).

Ang isa pang halimbawa ay ang mga teknolohiya tulad ng Super Pixel o Quad Pixel. Apat na katabing pixel ng isang malaking matrix ay pinagsama upang makakuha ng isang larawan ng isang mas mababang resolution, ngunit ng mas mahusay na kalidad. Ang solusyon ay puro software. Kung ang matrix ay kaya-kaya, ang kahusayan ay magiging mababa.

Pagpapatatag

Ang optical stabilization ay palaging mas mahusay kaysa sa digital. Ang mga post-processing algorithm ay ilalapat pa rin sa frame, at mas mabuti kung ito ay matalas sa simula.

Mag-zoom

Upang mapalapit sa paksa sa frame, inililipat ng optical zoom ang mga lente, at halos hindi apektado ang kalidad ng larawan. Ang digital zoom ay umaabot sa bahagi ng larawan upang punan ang buong frame. Ang tampok na ito ay magagamit sa anumang editor ng larawan, madalas kahit na sa isang karaniwang application ng camera. Samakatuwid, hindi makatuwirang magbayad para sa digital zoom.

Autofocus system

Ang Contrast AF ay isang murang sistema para sa mga karaniwang camera. Angkop ang phase detection autofocus kung mabilis kang kumukuha ng mga bata, pusa o atleta. Ngunit ang perpektong opsyon ay isang hybrid system na pinagsasama ang mga pakinabang ng phase detection at contrast detection autofocus.

Dayapragm

Dahil ang isang smartphone ay ginagamit para sa pagbaril sa iba't ibang mga sitwasyon, ang isang camera na may mas malaking aperture ay makikinabang: f / 1, 7 ay mas mahusay kaysa sa f / 2, 0. Mas mataas ang halaga (o mas mababa ang numero pagkatapos ng slash), mas mataas ang aperture ng lens at mas magiging epektibo ito. magtrabaho sa dapit-hapon o sa loob ng bahay.

Tatak

Oo, ito ay hindi lamang isang tool sa advertising. Nangyayari na ang parehong matrix ay naka-install sa Chinese smartphone at ang punong barko ng A-brand. Ngunit ang mga kuha ng output ay ibang-iba.

Kung ang tagagawa ay hindi namuhunan ng pagsisikap at pera sa pagbuo ng mga bahagi, teknolohiya at software, hindi mo dapat asahan ang maganda, malinaw na mga frame. Kung nagtitipid siya sa lahat, halimbawa, naglalagay ng murang mga lente na may mahinang transparency, makakaapekto ito sa resulta.

Ano ang dapat tandaan

• Dose-dosenang megapixel ang pangunahing marketing. Ang kalidad ng mga larawan at video ay hindi direktang nakadepende sa kanila.
• Kahit na 5 o 8 megapixels ay sapat na upang mag-print ng magandang kalidad ng larawan sa isang landscape sheet. Ang 4K screen resolution ng isang advanced na TV ay humigit-kumulang 8-9 megapixels. Full HD - 2 megapixels lang.
• Ang mas malalaking pixel ay nangongolekta ng mas maraming liwanag. Ang resulta ay isang malutong, mahusay na detalyadong frame na may natural na pagpaparami ng kulay at walang ingay.
• Kung ayaw mong mag-abala sa teorya, pumunta sa pagsasanay. Ang mga comparative review ng mga smartphone at mga larawan mula sa mga camera (full-size at crop - cut at enlarged fragment) ay gagawing posible na maunawaan ang tunay na estado ng mga gawain.