Što govore karakteristike kamera pametnih telefona i možete li im vjerovati?

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 03:58

Lifehacker govori kako shvatiti desetke megapiksela i različite žarišne duljine.

U zoru razvoja pametnih telefona izdvojila se posebna kategorija - telefon s kamerom: u ovim gadgetima maksimalna je pozornost posvećena kameri. Sada svaki vodeći model gotovo svake marke pokušava privući pozornost najsloženijom i najzanimljivijom implementacijom kamere. Karakteristike uređaja maskirane su glasnim riječima, hrabrim sloganima, ogromnim brojevima i vlastitim nazivima tehnologija. No, je li moguće od njih oduzeti išta korisno i shvatiti je li ova kamera sposobna proizvesti pristojnu sliku? Idemo sada shvatiti.

Ključne značajke kamera za pametne telefone

Karakteristike kamere za pametni telefon u osnovi su iste kao i kod bilo kojeg digitalnog fotoaparata. Ali morate razumjeti za što je odgovoran ovaj ili onaj parametar.

megapiksela

Proizvođači im posvećuju najviše pažnje u reklamnim kampanjama. Piksel je element osjetljiv na svjetlost na senzoru kamere ili fotodiodi. Sastoji se od četiri podpiksela od kojih svaki zbog svjetlosnih filtera propušta samo svjetlost svoje nijanse. Najčešće su to crvena, plava i zelena. Iz kombinacije ovih boja dobiva se točka potrebne nijanse i željene svjetline.

Neki proizvođači odmiču se od najpopularnije sheme i dodaju bijelu ili žutu filterima crvene, plave i zelene boje. U tom slučaju fotodioda hvata više svjetla i slike su svjetlije.

Megapikseli pokazuju u kojoj rezoluciji je kamera sposobna snimiti fotografije, odnosno od koliko milijuna piksela će se sastojati konačna slika.

Danas mnogi proizvođači predstavljaju pametne telefone s kamerama od 48, 64 ili 108 megapiksela koje rade u načinu spajanja točaka. U takvim senzorima pikseli se ne sastoje od četiri, već od 16 podpiksela, kombiniranih s četiri. Dok se u klasičnom senzoru, na primjer, jedan piksel sastoji od jednog plavog, dva zelena i jednog crvenog podpiksela, u kamerama visoke razlučivosti sastoji se od četiri plava, osam zelenih i četiri crvena podpiksela.

Povećanjem broja piksela povećava se svjetlosna osjetljivost i raste dinamički raspon slike – razlika između najtamnijih i najsvjetlijih područja na fotografiji. No, u isto vrijeme, kamere od 48 megapiksela, zbog takve kombinacije, zapravo stvaraju slike rezolucije 12 megapiksela. I tu nema ništa loše: to je slučaj kada količina prelazi u kvalitetu, a slike rezolucije 4000 × 3000 (onih istih 12 megapiksela) sasvim su dovoljne za objavljivanje na društvenim mrežama.

Veličina senzora

Ovo je možda najvažniji element kamere pametnog telefona. Veličina senzora označava područje na kojem se nalaze diode osjetljive na svjetlost. Što je veći senzor, veći mogu biti i sami pikseli, a što je veći piksel, to bolje hvata svjetlost. Tipične veličine piksela u modernim senzorima mobilnih kamera su od 0,8 do 2,4 mikrona, međutim, potonje se upravo postiže kombiniranjem subpiksela, o čemu smo govorili u prethodnom odlomku.

Što više svjetla senzor može uhvatiti, to će slike koje snima kamera biti bolje. Ovo je posebno važno kada snimate u uvjetima slabog osvjetljenja. I u takvoj situaciji može se pokazati da će senzor s manjim brojem većih piksela proizvesti bolju sliku od senzora s većim brojem manjih piksela, jer je svaka fotodioda uhvatila više svjetla, a time i više informacija.

Odnosno, kamera s manje piksela u svojim specifikacijama može nadmašiti kameru s ogromnim brojem piksela zbog činjenice da su sami pikseli veći.

U modernim pametnim telefonima dimenzije senzora su naznačene u razlomcima inča. Najveći senzor - Samsung ISOCELL GN2 od 50 megapiksela - ugrađen je u Xiaomi Mi 11 Ultra: njegova dijagonala je 1/1, 12 inča.

leće

Korištene leće imaju značajan utjecaj na kvalitetu slike. Sastoje se od leća – prozirnih ploča s određenim optičkim svojstvima. Glavna funkcija leće je ispravno izobličiti upadnu svjetlosnu zraku. Vrsta izobličenja ovisi o obliku ploče.

Leće se najčešće sastoje od više leća, jer jedna nije dovoljna. Zakrivljene i konkavne leće različite gustoće izmjenjuju se jedna s drugom. Ispravan odabir i postavljanje u leću utjecat će na jasnoću i kontrast slike. Kod zakrivljenih leća može doći do optičkog izobličenja. Kod nekih objektiva, kao što su širokokutne leće, izobličenje je, naprotiv, postalo stilsko obilježje. Istina, neki uređaji ih programski ispravljaju u fazi naknadne obrade.

U modernim pametnim telefonima moduli kamere sastoje se od nekoliko leća, od kojih svaka ima svoj senzor, prikladan za određeni zadatak. Najčešće su to standardni, širokokutni i makro objektivi. Pritom se ne može reći da pametni telefoni s nekoliko leća očito pucaju bolje nego s jednim: to ovisi o implementaciji određenog uređaja. Može se dogoditi da među mnoštvom kamera u jednom modulu niti jedna neće dati prihvatljiv rezultat, a kvantitet neće prerasti u kvalitetu.

Žarišna duljina i otvor blende

Što je žarišna duljina manja, to je veći kut gledanja objektiva, i obrnuto - objektivi s velikom žarišnom duljinom pucaju daleko, ali istovremeno s malim kutom gledanja.

Otvor blende pokazuje koliko svjetlosti pada na senzor kamere kroz leću. Većina pametnih telefona ima fiksni otvor blende, što je omjer žarišne duljine i veličine ulaza kamere.

Što više svjetla pada na senzor i što je veći ulaz kamere, dubina polja je plića, odnosno samo će subjekt biti u fokusu, a pozadina iza njega bit će mutna.

Da biste povećali dubinu polja, morate smanjiti ulaz, međutim, to će također smanjiti svjetlinu. Kod pametnih telefona to se najčešće postiže programski. Međutim, moderni uređaji koriste module s nekoliko leća - s lećama različitih veličina, različitih žarišnih duljina i otvora blende. Dakle, umjesto da se oslanjate na softversku obradu, možete se prebacivati između objektiva.

Pametni telefoni danas su opremljeni naprednim sustavima autofokusa. Na primjer, u PDAF tehnologiji neke se točke na senzoru kamere koriste kao žarišne točke. Dva susjedna piksela smještena su tako da jedan od njih percipira svjetlosni tok koji dolazi odozgo, a drugi odozdo, a sustav podešava fokus ako na piksele padne različite količine svjetlosti.

Tu su i laserski i kontrastni autofokus. Neke tvrtke koriste tehnologije u kamerama koje vam omogućuju da se usredotočite na određene objekte u kadru, na primjer, prepoznate lica i učinite ih jasnijim.

Zum

Zumiranje pokazuje koliko slika može biti blizu. Postoje dvije opcije zumiranja: digitalno i optičko. Digital jednostavno povećava i izrezuje sliku u punoj veličini. Optička leća za povećanje koristi posebne leće koje zbog ispravnog sustava leća mogu gledati daleko.

S razvojem kamera u pametnim telefonima počelo se pojavljivati sve više modula s optičkim zumom – obično 2X ili 3X. Međutim, postoje i opcije koje proizvođači nazivaju periskopi. Takve leće koriste sustav leća i zrcala smještenih bočno u tijelu pametnog telefona, a zbog njih možete dobiti, primjerice, peterostruki zum. Koliko se možete približiti slici ovisi o žarišnoj duljini.

Maksimalni optički zum koji pametni telefoni danas nude je 10x. Nalazi se u Huawei P40 Pro + (u njemu se koristi isti "periskop") i u pojedinačnim lećama Samsung Galaxy S21 Ultra. Za one slučajeve kada tako jak zum nije potreban, ovi pametni telefoni imaju i leće s manjim povećanjem – tri puta.

Pomoćni senzori

Senzori svjetla, senzori dubine, daljinomjeri, lidari – svi ovi sustavi pomažu pametnom telefonu razumjeti gdje se nalaze objekti koji se fotografiraju, kako su osvijetljeni, kreću li se ili ne. Pametni telefon koristi dobivene podatke i u tražilu i u procesu naknadne obrade, dovršavajući i uređujući sliku.

Razlučivost senzora daleko je od najvažnijeg parametra: dovoljan je vrlo mali broj piksela da dobro obavljaju svoje funkcije. Stoga se ne biste trebali iznenaditi kada vidite, na primjer, senzor dubine s razlučivosti od 2 megapiksela: ima ih dovoljno za njegov rad.

Rezolucija videa i brzina kadrova

Video razlučivost označava koliko će piksela biti sadržano u jednom kadru. A brzina kadrova je koliko će takvih sličica u sekundi biti snimljeno.

Kako pikseli rastu, detalji i jasnoća slike se poboljšavaju. Kako se broj kadrova povećava, učinak zamućenja se smanjuje, videozapis izgleda oštrije i bolje ga percipira ljudsko oko. Štoviše, video snimljen pri visokim brzinama kadrova može se usporiti na poznatih 24 fps za zanimljiv efekt usporenog snimanja.

HDR

HDR je skraćenica od High Dynamic Range, što je velika razlika između najtamnijih i najsvjetlijih dijelova slike. Kamera u HDR modu snima nekoliko slika (u slučaju snimanja videa - okvira) s različitim ekspozicijama i zatim ih kombinira, balansirajući svijetla i tamna područja. Zbog toga je moguće postići veći kontrast i detaljnost slike.

Magija naknadne obrade

Suhe karakteristike kamera pametnih telefona su, naravno, zbunjujuće i zastrašujuće. A glavni problem je što je nerealno shvatiti samo iz ovih brojki kako će kamera pametnog telefona snimati.

Uz sustav leća i senzora oko kamere, tu je i pojas od procesora slike i softvera za naknadnu obradu – algoritmi koji analiziraju primljene podatke i koriste razne vlasničke pojačivače. Kao rezultat toga, tvrtke koje koriste iste senzore mogu završiti s potpuno različitim slikama zbog različitih sustava naknadne obrade.

Svaki proizvođač ima svoj pristup prikazivanju boja i analizi granica objekata. Svaka tvrtka koristi razne trikove i tehnologije kako bi na kraju dobila sliku koja odgovara njihovom osjećaju ljepote. Neki brendovi koriste strojno učenje kako bi ispravno identificirali objekte u kadru i kako bi idealno trebali izgledati, a sve je to također dio obrade.

Uzmimo jednostavan primjer među prilično popularnim pametnim telefonima. U Realme 7 Pro i Samsung Galaxy M51 glavne kamere su izgrađene na istim senzorima - Sony IMX682. To je senzor od 64 megapiksela koji pokreće Quad Bayer sustav za združivanje subpiksela i proizvodi slike razlučivosti od 16 megapiksela (ali također može raditi u punoj veličini). Unatoč činjenici da imaju iste senzore, same slike su potpuno različite.

Samsungova reprodukcija boja na dnevnom svjetlu je sočnija i živahnija, iako bez prezasićenja. Fotografije iz Realme 7 Pro dobile su nešto mekšu i realističniju skalu, ali ponekad se na njima gube granice malih detalja, na primjer, pojedinačne vlati trave, snimljene relativno daleko. U Samsungu sustav naknadne obrade i smanjenja šuma jasnije definira granice, što, međutim, ponekad stvara osjećaj umjetnosti. Zbuniti fotografije snimljene ovim telefonima neće uspjeti, unatoč istim senzorima.

Kako naknadna obrada slika funkcionira na određenom telefonu ne može se razumjeti iz karakteristika. Ovdje će pomoći samo profesionalne recenzije s testnim fotografijama snimljenim u različitim načinima.

Nema vjere u megapiksele

Specifikacije ne jamče kvalitetu slike. Ne može se tvrditi da će kamera od 108 megapiksela snimati bolje od kamere od 64 megapiksela, jer osim megapiksela na rezultat utječu i drugi parametri kamere.

Prvi korak je obratiti pozornost na veličinu senzora: što je veći, to više svjetla prima, a kvaliteta slike izravno ovisi o količini svjetla. Sljedeći po važnosti je hardverski dio sustava za naknadnu obradu slike, a zatim softver. Kako rade može se razumjeti samo gledanjem slika snimljenih telefonom s ovim sustavom.

Jedina opcija je vjerovati recenzijama u kojima se objavljuju testne fotografije u različitim uvjetima snimanja: pod različitim uvjetima osvjetljenja, u pokretu, na različitim udaljenostima i tako dalje. I ne zaboravite da su glavni alati fotografa i operatera ravne ruke i sposobnost hvatanja trenutka. A ostalo je sporedno.