Nima uchun smartfonlarda megapiksellar uchun poyga absurd

2024 Muallif: Malcolm Clapton | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 04:14

Surat sifati ko'pgina xususiyatlarga bog'liq, shuning uchun 48 megapikselli kamera hali ham hech narsa demaydi.

Smartfon kamerasi qanday ishlaydi

Kamera murakkab narsa: u sensor, optik tizim, kontroller va boshqa yordamchi komponentlarni, shuningdek, fotosuratlar va videolarni qayta ishlash uchun dasturiy ta'minotni birlashtiradi. Keling, har bir elementni batafsil ko'rib chiqaylik.

Matritsa

Matritsa yorug'likka sezgir elementlardan - piksellardan tashkil topgan to'rtburchaklar mikrosxemadir. Har bir piksel uchta pastki pikseldan iborat. Bitta pastki piksel faqat ma'lum to'lqin uzunliklarini uzatadi: qizil, yashil yoki ko'k uchun (qizil, yashil, ko'k). Ushbu rang modeli RGB deb nomlanadi.

Bundan tashqari, matritsa rangli filtrlarsiz monoxrom bo'lishi mumkin. Uning har bir pikseliga uch barobar ko'p foton tushadi. Natijada, qora va oq fotosuratlar yanada aniqroq bo'ladi. Bunday matritsalar boshqa kamera modulidan rangli tasvirni yaxshilash uchun ishlatilishi mumkin.

Matritsaning asosiy xususiyatlaridan biri bu o'lchamlari. Unga qancha piksel mos kelishini aks ettiradi.

Ob'ektiv

Kichkina smartfon linzalari deyarli zargarlik buyumlari. Noyob tizim 4-5 elementni o'z ichiga oladi - odatda 7-8 yoki undan ko'p.

Bir nechta kamerali smartfonlarda har bir matritsaning o'z linzalari bo'ladi. Ularning har biri o'z muammosini hal qiladi:

• Telefoto linzalari (telefoto) uzoq masofadan suratga olish uchun kerak.
• Keng burchak (shirik) ramkaga ko'proq ob'ektlarni joylashtirishga yordam beradi - bu guruh fotosuratlari va arxitektura fotografiyasi uchun foydalidir.
• Universal ob'ektiv har qanday mavzuni o'rtacha darajada yaxshi suratga olishga imkon beradi: portretdan tortib to landshaftgacha.
• Varifokal linzalar (kattalashtirish) mavzuni yaqinlashtirishi mumkin.

Smartfon linzalari uchun linzalar shisha yoki maxsus polimerlardan tayyorlanadi. Agar ularning shaffofligi idealdan uzoq bo'lsa va elementlar yaxshi o'rnatilmagan bo'lsa, yaxshi fotosuratlarni kutmang. Ob'ektiv bir necha mikron harakatlansa ham, optik tizim fokuslanadi.

Diafragma

Diafragma yorug'lik kameraga kiradigan teshikdir. Sensor qanchalik yorug'lik olishi mumkinligiga bog'liq. Diafragma qiymati f / 1, 7 formatida chiqariladi.

Stabilizatsiya tizimi

Stabilizatsiya kamera tebranishi natijasida xiralikni qoplaydi, masalan, tripoddan foydalanish o‘rniga qo‘lda suratga olish paytida. U ikki xil bo'lishi mumkin:

• Optik. Kamerani jismonan bir holatda ushlab turadigan halol elektron-mexanik tizim (hech bo'lmaganda u harakat qiladi). Bu sizga minimal shovqin bilan aniqroq suratlarni beradi va dasturiy ta'minotni qayta ishlashga bo'lgan ehtiyojni deyarli yo'q qiladi.
• Elektron. Bu dasturiy ta'minot algoritmlari. Kamera hali ham silkitadi, lekin bir nechta ramkalarni tahlil qilish orqali ko'proq yoki kamroq munosib natija yaratiladi.

Avtofokus tizimi

Avtofokusning o'zi ob'ektgacha bo'lgan masofani aniqlaydi va shunga mos ravishda kamera optikasi parametrlarini sozlaydi. Zamonaviy smartfonlarda uch turdagi tizimlar qo'llaniladi:

• Bosqich. Maxsus sensorlar yorug'lik nurlarini ramkaning turli nuqtalarida to'playdi. Keyin yorug'lik ikki oqimga bo'linadi va ob'ektga masofani aniqlash uchun yorug'lik sensoriga yuboriladi. Afzalliklari: yuqori aniqlik va ish tezligi. Kamchiliklari: yuqori narx, dizaynning murakkabligi va uning sozlamalari.
• Qarama-qarshilik. Sahnaning kontrasti tahlil qilinadi. Ob'ektivlarni siljitish orqali kamera ob'ektning fonda kontrastini maksimal darajada oshirishga harakat qiladi. Afzalliklari: ixcham o'lcham va arzon narx. Kamchiliklari: Tizim sekinroq va dinamik sahnalar uchun unchalik mos emas.
• Gibrid. Eng yaxshi natijalarga erishish uchun faza va kontrastli fokusni birlashtiradi.

Dasturiy ta'minot

Dasturiy ta'minotni ham kameraning bir qismi deb hisoblash mumkin, chunki u suratga olish natijasini olishda bevosita ishtirok etadi. Bugungi kunda hech qanday smartfon dasturiy ta'minotni qayta ishlamasdan, qanday bo'lsa, o'sha kabi ramkalarni bermaydi. Ko'pincha keng ma'lumotlar bazasi yoki sun'iy intellekt texnologiyasidan foydalanadigan murakkab algoritmlar har bir kadrni "sizni chiroyli qilish" uchun tahrir qiladi.

Xom tasvirlar etarlicha yorqin yoki aniq bo'lmaydi. Dasturiy ta'minot haddan tashqari ta'sir qilishni yo'q qiladi, qorong'u joylarni tortadi, ranglarni yaxshilaydi, aniqlikni oshiradi. Va bularning barchasini avtomatik ravishda va juda tez bajaradi.

Ammo tanganing salbiy tomoni ham bor. Shovqinni agressiv pasaytirish qorong'uda olingan fotosuratni donador ko'rinishiga olib kelishi mumkin - go'yo uning tarkibida juda ko'p mayda dog'lar bor. Bu tafsilotlarni yomonlashtiradi va ranglarni g'ayritabiiy qiladi.

Piksellar soni nimaga ta'sir qiladi?

Smartfonning batafsil tavsiflari odatda kamera matritsasining jismoniy hajmini ko'rsatadi - 1/2, 6 ″ kabi. Ishlab chiqaruvchining veb-saytida siz matritsadagi piksel o'lchami haqidagi ma'lumotlarni topishingiz mumkin. Ushbu parametr ramkadagi nuqtalar soniga ta'sir qiladi. Ruxsat qanchalik baland bo'lsa, tafsilotlar shunchalik yaxshi takrorlanadi.

Ammo piksellar kichik bo'lsa, ularning har biri kam yorug'lik oladi va haqiqiy tasvirdagi nuqta rangini aniq aniqlay olmaydi. Natijada, fotosuratda shovqin paydo bo'ladi.

Shovqin - bu tasodifiy rang va yorqinlikning tarqoq nuqtalari. Yoritish qanchalik yomon bo'lsa va kamera matritsasi sifati qanchalik past bo'lsa, fotosuratda shovqin shunchalik ko'p bo'ladi.

Uning ramkadagi soni piksel o'lchamiga yoki matritsa diagonali kvadratiga proportsionaldir. Agar biz ikkita matritsani 1, 55 mkm va 1, 1 mkm o'lchamdagi piksellar bilan solishtirsak, birinchisi bo'lgan ramkada shovqinning yarmi bo'ladi.

Matritsaning dinamik diapazoni ham muhimdir - uning butun ranglar spektrini va atrofdagi dunyoning yorqinligini olish qobiliyati. Arzon bo'lganlar kichik diapazonga ega va fotosuratlar xira, xira bo'lib chiqadi.

Nima uchun smartfon ishlab chiqaruvchilari piksellarni ta'qib qilmoqdalar

Chunki xaridorlar har doim eng ko'p narsani xohlashadi. Hatto 300 otga mo'ljallangan mashinada siz tirbandlikda turishingiz yoki ajoyib o'yin kompyuterida solitaire o'ynashingiz kerak.

Qaysi smartfonni bir xil narxga sotib olgan bo'lardingiz: 12 megapikselli yoki 48 megapikselli? Ikkinchisini tanlab, siz bir xil pul uchun to'rt barobar ko'proq megapiksel olasiz. Ammo sizning suratlaringiz to'rt barobar yaxshilanmaydi.

Ko'p kichik pikselli sensor katta pikselli sensordan arzonroq va yaxshi sotiladi.

Katta matritsalar smartfon ichida ko'proq joy egallaydi. Ular uchun optik tizim ham kattaroq bo'lishi kerak. Shunga ko'ra, tanadagi qolgan qismlar uchun kamroq joy bo'ladi. Smartfon qalinlashadi yoki kamera chiqib qoladi. U temperli yoki safir shisha bilan himoyalangan bo'lishi kerak. Va bu ham pul.

Yog'li, qimmatbaho smartfonni sotish qiyin. Ko'p sonli kichik pikselli matritsalarga buyurtma berish va baland ovozda marketing kampaniyasini o'tkazish osonroq: kamera fotosuratiga "48 megapikselli supermegaflagman bilan" avtomatik shtamp qo'shing, shunda kimdir yangi smartfon sotib olganini hamma biladi. Muxlislar va professionallarga DSLRlardan foydalanishga ruxsat bering.

Garchi Nokia, masalan, imkoniyatdan foydalanib, 41 megapikselli kamerali afsonaviy Lumia 1020 smartfonlarini oldi. Va bu 2013 yilda!

Rasmning sifati aslida nimaga bog'liq?

Matritsa va piksel o'lchami

Agar siz bir xil o'lchamdagi ikkita matritsani olsangiz, ularning kattaroqlari bilan yanada sifatli fotosurat olinadi. U erda piksellar kattaroqdir, ya'ni tortishish paytida har biriga ko'proq fotonlar tushadi. Natijada, subpiksellar ma'lum bir nuqtaning rangini aniqroq aniqlashi mumkin.

Agar bitta matritsada piksellar 1,4 mikron, ikkinchisida esa 1,2 mikron bo'lsa, ular deyarli bir xil bo'lib tuyuladi. Ammo 17% sezilarli farq bo'lib, fotosuratlar va videolar sifatida aniq namoyon bo'ladi, ayniqsa kam yorug'likda suratga olsangiz.

Yana bir muhim nuqta - qo'shni piksellar orasidagi masofa. Kichik matritsalarda ishlab chiqaruvchilar buni ochiqchasiga tejashadi. Kattaroqlarida ular qo'shni piksellarni bir-biriga ta'sir qilmasligi uchun sifat jihatidan ajratishga imkon beradi.

Ishlab chiqarish texnologiyasi

Yangi usullar yorug'lik oqimining intensivligini kamroq fotonlardan aniqroq aniqlash imkonini beradi, ya'ni siz qorong'uda chaqnashsiz suratga olsangiz ham, past shovqin va yaxshi rang berishni ta'minlashingiz mumkin.

Lekin siz o'qishingiz va tahlil qilishingiz kerak. Misol uchun, HTC One (M7) smartfoni UltraPixel texnologiyasini taklif qildi. Ishlab chiqaruvchi fotosuratlar va videolar sifatini jiddiy oshirishni va'da qildi.

Aslida, UltraPixels 2 mikron pikseldan kattaroq bo'lib chiqdi. Buni yangi texnologiya deb hisoblash mumkinmi? Darhaqiqat. Taqqoslash uchun: HTC ham yig'gan va o'z vaqtida bozordagi eng yaxshi kamerali telefonlardan biri hisoblangan Google Pixel 1,55 mikron pikselli matritsaga ega edi. Smartfon qalinligini oshirmaslik uchun kameraning o‘lchami oshirilmagan. 5 megapikselli matritsa o'lchamlari hatto 2014 yil uchun ham kichik edi. Natijada HTC One (M7) uchun navbatlar qolmadi.

Yana bir misol, Super Pixel yoki Quad Pixel kabi texnologiyalar. Katta matritsaning to'rtta qo'shni pikseli pastroq piksellar soniga ega, ammo sifatliroq fotosurat olish uchun birlashtiriladi. Yechim faqat dasturiy ta'minotdir. Agar matritsa shunday bo'lsa, samaradorlik past bo'ladi.

Stabilizatsiya

Optik stabilizatsiya har doim raqamlidan yaxshiroqdir. Qayta ishlashdan keyingi algoritmlar hali ham ramkaga qo'llaniladi va dastlab keskin bo'lsa yaxshi bo'ladi.

Kattalashtirish

Kadrdagi ob'ektga yaqinlashish uchun optik masshtab linzalarni siljitadi va fotosurat sifati deyarli ta'sir qilmaydi. Raqamli kattalashtirish butun ramkani to'ldirish uchun rasmning bir qismini cho'zadi. Bu xususiyat har qanday foto muharririda, ko'pincha standart kamera ilovasida ham mavjud. Shuning uchun raqamli zum uchun pul to'lash mantiqiy emas.

Avtofokus tizimi

Kontrastli AF o'rtacha kameralar uchun arzon tizimdir. Fazani aniqlash avtofokusi, agar siz tez yugurayotgan bolalar, mushuklar yoki sportchilarni suratga olayotgan bo'lsangiz, mos keladi. Lekin ideal variant fazani aniqlash va kontrastni aniqlash avtofokusning afzalliklarini birlashtirgan gibrid tizimdir.

Diafragma

Smartfon turli vaziyatlarda suratga olish uchun ishlatilganligi sababli, diafragma kattaroq bo'lgan kamera foyda keltiradi: f / 1, 7 f / 2, 0 dan yaxshiroq. Qiymat qanchalik baland bo'lsa (yoki qiyshiq chiziqdan keyin raqam shunchalik past bo'ladi), ob'ektiv diafragma qanchalik baland bo'lsa va u shunchalik samaraliroq bo'ladi.. kechqurun yoki yopiq joylarda ishlang.

Brendning nomi

Ha, bu nafaqat reklama vositasi. Xuddi shu matritsa Xitoy smartfoni va A-brend flagmaniga o'rnatilgan. Lekin chiqish suratlari juda boshqacha.

Agar ishlab chiqaruvchi komponentlar, texnologiyalar va dasturiy ta'minotni ishlab chiqish uchun kuch va pul sarflamasa, siz chiroyli, aniq ramkalarni kutmasligingiz kerak. Agar u hamma narsani tejasa, masalan, shaffofligi past bo'lgan arzon linzalarni qo'ysa, bu natijaga ta'sir qiladi.

Nimani eslash kerak

• O'nlab megapiksellar birinchi navbatda marketingdir. Fotosuratlar va videolarning sifati ularga bevosita bog'liq emas.
• Landshaft varag'ida yaxshi sifatli rasmni chop etish uchun hatto 5 yoki 8 megapiksel etarli. Kengaytirilgan televizorning 4K ekran o'lchamlari taxminan 8-9 megapikselni tashkil qiladi. Full HD - faqat 2 megapiksel.
• Kattaroq piksellar ko'proq yorug'lik to'playdi. Natijada tabiiy ranglarni ko'paytirish va shovqinsiz aniq, batafsil ramka hosil bo'ladi.
• Nazariya bilan ovora bo‘lishni istamasangiz, amaliyotga o‘ting. Smartfonlarning qiyosiy ko'rib chiqishlari va kameralardagi fotosuratlar (to'liq o'lchamli va kesilgan - kesilgan va kattalashtirilgan bo'laklar) ishlarning haqiqiy holatini tushunishga imkon beradi.