Smartfon kameralarining xususiyatlari nima deydi va ularga ishonish mumkinmi?

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

Lifehacker o'nlab megapiksellar va turli fokus uzunliklarini qanday aniqlashni aytadi.

Smartfonlar rivojlanishining boshida alohida toifa - kamerali telefon ajralib turdi: bu gadjetlarda kameraga maksimal darajada e'tibor qaratildi. Endi deyarli har bir brendning har bir flagman modeli eng murakkab va qiziqarli kamerani amalga oshirish bilan e'tiborni jalb qilishga harakat qilmoqda. Qurilmalarning xarakteristikalari baland ovozli so'zlar, qalin shiorlar, ulkan raqamlar va texnologiyalarning o'ziga xos nomlari bilan maskalanadi. Ammo ulardan biron bir foydali narsani olib tashlash va bu kameraning munosib tasvirni yaratishga qodirligini tushunish mumkinmi? Keling, buni hozir aniqlaylik.

Smartfon kameralarining asosiy xususiyatlari

Smartfon kamerasining xususiyatlari deyarli har qanday raqamli kamera bilan bir xil. Lekin bu yoki boshqa parametr nima uchun javobgar ekanligini tushunishingiz kerak.

Megapiksel

Ishlab chiqaruvchilar reklama kampaniyalarida ularga eng ko'p e'tibor berishadi. Piksel - bu kamera sensori yoki fotodioddagi yorug'likka sezgir element. U to'rtta subpikseldan iborat bo'lib, ularning har biri yorug'lik filtrlari tufayli faqat o'z soyasining yorug'ligini o'tkazishga imkon beradi. Ko'pincha bu qizil, ko'k va yashil. Ushbu ranglarning kombinatsiyasidan kerakli soya va kerakli yorqinlik nuqtasi olinadi.

Ba'zi ishlab chiqaruvchilar eng mashhur sxemadan uzoqlashib, qizil, ko'k va yashil rangli filtrlarga oq yoki sariq rang qo'shmoqda. Bunday holda, fotodiod ko'proq yorug'likni ushlaydi va tasvirlar yorqinroq bo'ladi.

Megapiksellar kamera qanday ruxsatda suratga olish qobiliyatini, ya'ni yakuniy tasvir necha million pikseldan iborat bo'lishini ko'rsatadi.

Bugungi kunda ko'plab ishlab chiqaruvchilar nuqtalarni birlashtirish rejimida ishlaydigan 48, 64 yoki 108 megapikselli kamerali smartfonlarni taqdim etadilar. Bunday sensorlarda piksellar to'rttadan emas, balki to'rtta bilan birlashtirilgan 16 subpikseldan iborat. Klassik sensorda, masalan, bitta piksel bitta ko'k, ikkita yashil va bitta qizil subpikseldan iborat bo'lsa, yuqori aniqlikdagi kameralarda u to'rtta ko'k, sakkizta yashil va to'rtta qizil subpikseldan iborat.

Piksellar sonini ko'paytirish orqali yorug'lik sezgirligi oshadi va tasvirning dinamik diapazoni o'sadi - fotosuratdagi eng qorong'i va eng yorug' joylar o'rtasidagi farq. Biroq, ayni paytda, 48 megapikselli kameralar, bunday kombinatsiya tufayli, aslida, 12 megapikselli o'lchamli tasvirlarni yaratadi. Va bu erda hech qanday yomon narsa yo'q: bu miqdor sifatga aylanganda va 4000 × 3000 o'lchamdagi rasmlar (o'sha 12 megapiksel) ijtimoiy tarmoqlarda nashr qilish uchun etarli.

Sensor o'lchami

Bu, ehtimol, smartfon kamerasining eng muhim elementi. Sensorning o'lchami yorug'likka sezgir diyotlar joylashgan maydonni ko'rsatadi. Sensor qanchalik katta bo'lsa, piksellarning o'zi ham shunchalik katta bo'lishi mumkin va piksel qanchalik katta bo'lsa, yorug'likni yaxshiroq qabul qiladi. Zamonaviy mobil kamera sensorlaridagi odatiy piksel o'lchamlari 0,8 dan 2,4 mikrongacha, ammo ikkinchisiga aniq subpiksellarni birlashtirish orqali erishiladi, bu haqda biz oldingi xatboshida gaplashdik.

Sensor qanchalik ko'p yorug'lik olsa, kamera tomonidan olingan tasvirlar shunchalik yaxshi bo'ladi. Bu, ayniqsa, kam yorug'lik sharoitida suratga olishda juda muhimdir. Va bunday vaziyatda, kichikroq sonli kattaroq pikselli sensor ko'proq kichikroq pikselli sensorga qaraganda yaxshiroq tasvirni yaratishi mumkin, chunki har bir fotodiod ko'proq yorug'lik va shunga mos ravishda ko'proq ma'lumot oldi.

Ya'ni, o'z xususiyatlarida kamroq pikselga ega bo'lgan kamera piksellarning o'zi kattaroq bo'lganligi sababli juda ko'p pikselli kameradan ustun bo'lishi mumkin.

Zamonaviy smartfonlarda sensorlarning o'lchamlari bir dyuymning kasr qismlarida ko'rsatilgan. Eng katta sensor – 50 megapikselli Samsung ISOCELL GN2 – Xiaomi Mi 11 Ultra’ga o‘rnatilgan: uning diagonali 1/1, 12 dyuym.

Linzalar

Amaldagi linzalar tasvir sifatiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Ular linzalardan iborat - ma'lum optik xususiyatlarga ega shaffof plitalar. Ob'ektivning asosiy vazifasi tushayotgan yorug'lik nurini to'g'ri buzishdir. Buzilish turi plastinka shakliga bog'liq.

Linzalar ko'pincha bir nechta linzalardan iborat, chunki bittasi etarli emas. Turli xil zichlikdagi kavisli va konkav linzalar bir-biri bilan almashtiriladi. Ob'ektivni to'g'ri tanlash va joylashtirish tasvir ravshanligi va kontrastiga ta'sir qiladi. Egri linzalar bilan optik buzilish paydo bo'lishi mumkin. Ba'zi linzalarda, masalan, keng burchakli linzalarda, buzilish, aksincha, stilistik xususiyatga aylandi. To'g'ri, ba'zi qurilmalar ularni qayta ishlashdan keyingi bosqichda dasturiy ravishda tuzatadi.

Zamonaviy smartfonlarda kamera modullari bir nechta linzalardan iborat bo'lib, ularning har biri ma'lum bir vazifaga mos keladigan o'z sensoriga ega. Ko'pincha bu standart, keng burchakli va makro linzalar. Shu bilan birga, bir nechta linzali smartfonlar bittadan ko'ra yaxshiroq suratga tushadi, deb aytish mumkin emas: bu ma'lum bir qurilmaning amalga oshirilishiga bog'liq. Bitta moduldagi ko'plab kameralar orasida hech biri maqbul natija bermasligi va ularning miqdori sifatga aylanmasligi mumkin.

Fokus uzunligi va diafragma

Fokus uzunligi qanchalik past bo'lsa, linzalarning ko'rish burchagi shunchalik yuqori bo'ladi va aksincha - yuqori fokusli uzunlikka ega linzalar uzoqqa, lekin ayni paytda kichik ko'rish burchagi bilan suratga tushadi.

Diafragma ob'ektiv orqali kamera sensoriga qancha yorug'lik tushishini ko'rsatadi. Aksariyat smartfonlar o'rnatilgan diafragmaga ega, bu fokus uzunligining kamera kirishining o'lchamiga nisbati.

Datchikga yorug‘lik qanchalik ko‘p tushsa va kameraning kirish qismi qanchalik katta bo‘lsa, maydon chuqurligi shunchalik sayoz bo‘ladi, ya’ni fokusda faqat ob’ekt bo‘ladi va uning orqasidagi fon xiralashadi.

Maydon chuqurligini oshirish uchun siz kirishni kamaytirishingiz kerak, ammo bu yorqinlikni ham pasaytiradi. Smartfonlarda bunga ko'pincha dasturiy tarzda erishiladi. Biroq, zamonaviy qurilmalarda bir nechta linzali modullardan foydalaniladi - turli o'lchamdagi linzalar, turli fokus uzunligi va diafragma. Shunday qilib, dasturiy ta'minotni qayta ishlashga ishonish o'rniga, siz linzalar o'rtasida almashishingiz mumkin.

Bugungi kunda smartfonlar zamonaviy avtofokus tizimlari bilan jihozlangan. Masalan, PDAF texnologiyasida kamera sensoridagi ba'zi nuqtalar fokus nuqtalari sifatida ishlatiladi. Ikki qo'shni piksel shunday joylashtirilganki, ulardan biri yuqoridan, ikkinchisi pastdan kelayotgan yorug'lik oqimini sezadi va agar piksellarga turli miqdorda yorug'lik tushsa, tizim fokusni sozlaydi.

Bundan tashqari, lazer va kontrastga asoslangan avtofokus mavjud. Ba'zi kompaniyalar kameralarda kadrlardagi aniq ob'ektlarga e'tibor qaratish imkonini beruvchi texnologiyalardan foydalanadi, masalan, yuzlarni tanib, ularni aniqroq qiladi.

Kattalashtirish

Kattalashtirish tasvirning qanchalik yaqin bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi. Kattalashtirishning ikkita varianti mavjud: raqamli va optik. Raqamli to'liq o'lchamdagi tasvirni shunchaki kattalashtiradi va kesadi. Optik linzalar kattalashtirish uchun maxsus linzalardan foydalanadi, ular to'g'ri linzalar tizimi tufayli uzoqdan ko'rinishi mumkin.

Smartfonlarda kameralarning rivojlanishi bilan optik zumga ega bo'lgan ko'proq modullar paydo bo'la boshladi - odatda 2X yoki 3X. Biroq, ishlab chiqaruvchilar periskoplar deb ataydigan variantlar ham mavjud. Bunday linzalar smartfon korpusida yon tomonda joylashgan linzalar va nometall tizimidan foydalanadi va ular tufayli siz, masalan, besh marta kattalashtirishni olishingiz mumkin. Tasvirga qanchalik yaqin bo'lishingiz fokus uzunligiga bog'liq.

Bugungi kunda smartfonlar taklif qiladigan maksimal optik zum 10x. U Huawei P40 Pro + da (bu xuddi shunday "periskop" ishlatiladi) va Samsung Galaxy S21 Ultra-ning alohida linzalarida joylashgan. Bunday kuchli kattalashtirish kerak bo'lmagan hollarda, ushbu smartfonlarda ham kattalashtirish kichikroq - 3x bo'lgan linzalar mavjud.

Yordamchi sensorlar

Yorug'lik datchiklari, chuqurlik datchiklari, masofa o'lchagichlar, lidarlar - bu tizimlarning barchasi smartfonga suratga olinayotgan ob'ektlar qayerda joylashgani, ular qanday yoritilganligi, harakatlanyaptimi yoki yo'qmi, tushunishga yordam beradi. Smartfon olingan ma'lumotlardan vizörda ham, tasvirni to'ldirish va tahrirlashda ham, keyingi ishlov berish jarayonida foydalanadi.

Datchiklarning o'lchamlari eng muhim parametrdan uzoqdir: ularning funktsiyalarini yaxshi bajarishi uchun juda oz sonli piksellar etarli. Shuning uchun, masalan, 2 megapikselli o'lchamdagi chuqurlik sensorini ko'rib hayron bo'lmaslik kerak: ularning ishlashi uchun ularning soni etarli.

Video ravshanligi va kadrlar tezligi

Video o'lchamlari bir kadrda qancha piksel bo'lishini ko'rsatadi. Kadr tezligi esa soniyada qancha kadrlar olinishini anglatadi.

Piksellar o'sishi bilan tasvirning tafsilotlari va ravshanligi yaxshilanadi. Kadr tezligi oshgani sayin loyqalik effekti pasayadi, video aniqroq ko'rinadi va inson ko'zi tomonidan yaxshi qabul qilinadi. Bundan tashqari, yuqori kadr tezligida olingan video keyinchalik qiziqarli sekin harakat effekti uchun tanish 24 kadr / s gacha sekinlashishi mumkin.

HDR

HDR yuqori dinamik diapazonni anglatadi, bu tasvirning eng qorong'i va eng yorug' qismlari o'rtasidagi katta farqdir. HDR rejimidagi kamera turli xil ekspozitsiyalar bilan bir nechta suratlarni (video suratga olishda - ramkalar) oladi va keyin ularni birlashtiradi, yorug'lik va qorong'i joylarni muvozanatlashtiradi. Shu tufayli yuqori kontrast va tasvir detaliga erishish mumkin.

Qayta ishlashdan keyingi sehr

Smartfon kameralarining quruq xarakteristikalari, albatta, chalkash va qo'rqinchli. Va asosiy muammo shundaki, faqat ushbu raqamlardan smartfon kamerasi qanday suratga tushishini tushunish haqiqiy emas.

Kamera atrofidagi linzalar va sensorlar tizimidan tashqari, tasvir protsessorining jabduqlari va post-processing dasturiy ta'minoti ham mavjud - olingan ma'lumotlarni tahlil qiladigan va turli xususiy kuchaytirgichlardan foydalanadigan algoritmlar. Natijada, bir xil sensorlardan foydalanadigan kompaniyalar turli post-processing tizimlari tufayli butunlay boshqacha tasvirlarga ega bo'lishlari mumkin.

Har bir ishlab chiqaruvchi rangni ko'rsatish va ob'ekt chegaralarini tahlil qilish uchun o'z yondashuviga ega. Har bir kompaniya go'zallik tuyg'usiga mos keladigan tasvirni yaratish uchun turli xil fokuslar va texnologiyalardan foydalanadi. Ba'zi brendlar freymdagi ob'ektlarni to'g'ri aniqlash va ular qanday ko'rinishi kerakligi uchun mashinani o'rganishdan foydalanadi va bu ham qayta ishlashning bir qismidir.

Keling, juda mashhur smartfonlar orasida oddiy misolni olaylik. Realme 7 Pro va Samsung Galaxy M51-da asosiy kameralar bir xil sensorlar - Sony IMX682 da qurilgan. Bu 64 megapikselli sensor bo'lib, Quad Bayer sub-pikselli yig'ish tizimi tomonidan quvvatlanadi va 16 megapikselli o'lchamdagi tasvirlarni ishlab chiqaradi (lekin to'liq o'lchamli rejimda ham ishlashga qodir). Ular bir xil sensorlarga ega bo'lishiga qaramay, tasvirlarning o'zlari butunlay boshqacha.

Samsung-ning kunduzgi yorug'likdagi ranglarini ko'rsatishi haddan tashqari to'yinmagan bo'lsa-da, yanada suvli va jonli. Realme 7 Pro-dan olingan fotosuratlar biroz yumshoqroq va realroq gamutga ega bo'ldi, lekin ba'zida ularda kichik detallarning chegaralari yo'qoladi, masalan, nisbatan uzoqroqda otilgan o'tlarning alohida pichoqlari. Samsungda post-processing va shovqinni kamaytirish tizimi chegaralarni aniqroq belgilaydi, ammo bu ba'zida sun'iylik tuyg'usini keltirib chiqaradi. Ushbu telefonlar bilan olingan fotosuratlarni chalkashtirib yuborish, bir xil sensorlarga qaramay, ishlamaydi.

Muayyan telefonda tasvirlarni qayta ishlash qanday ishlashini xususiyatlardan tushunish mumkin emas. Bu erda faqat turli xil rejimlarda olingan sinov fotosuratlari bilan professional sharhlar yordam beradi.

Megapiksellarga ishonch yo'q

Texnik xususiyatlar tasvir sifatiga kafolat bermaydi. 108 megapikselli kamera 64 megapikselli kameraga qaraganda yaxshiroq suratga oladi, deb bahslasha olmaysiz, chunki megapikseldan tashqari, boshqa kamera parametrlari ham natijaga ta'sir qiladi.

Birinchi qadam sensorning o'lchamiga e'tibor berishdir: u qanchalik katta bo'lsa, u qanchalik ko'p yorug'lik oladi va tasvir sifati bevosita yorug'lik miqdoriga bog'liq. Keyinchalik muhimligi shundaki, tasvirni qayta ishlash tizimining apparat qismi, so'ngra dasturiy ta'minot. Ularning qanday ishlashini faqat ushbu tizim bilan telefon orqali olingan suratlarni ko'rish orqali tushunish mumkin.

Yagona variant - sinov fotosuratlari turli tortishish sharoitlarida nashr etiladigan sharhlarga ishonishdir: turli yorug'lik sharoitida, harakatda, turli masofalarda va hokazo. Va unutmangki, fotosuratchi va operatorning asosiy vositalari - bu tekis qo'llar va lahzani suratga olish qobiliyati. Qolganlari esa ikkinchi darajali.