Kas notiek, veidojot lielisku viedtālruņa kameru?

Autors: Monica Porter
Radīšanas Datums: 19 Martā 2021
Atjaunināšanas Datums: 1 Jūlijs 2024
Anonim
What Makes a Perfect Smartphone Camera?
Video: What Makes a Perfect Smartphone Camera?

Saturs


Mūsu viedtālruņi ir nelieli fotogrāfijas brīnumi. Viņi ir tik moderni, ka pat izaicina veltītas kameru sistēmas. Protams, daudzi no jums ir domājuši, kā šīs niecīgās kameras ieguva tik labus panākumus.

Uzņēmumi pētniecības un attīstības jomā tērē miljardus, lai jūs varētu nofotografēt maltīti ar Instagram vērtīgu fotoattēlu. Tas viss ir ļoti sarežģīti, un vairums cilvēku nesaprot virkni iesaistīto terminu un jēdzienu.

Mēs esam šeit, lai notīrītu ūdeņus un palīdzētu jums saprast, kas padara šos skaistos attēlus iespējamus. Daudz kas ir lieliskas viedtālruņu kameras izgatavošanā, tāpēc apskatīsim visus komponentus.

Uzņēmumi tērē miljardus pētniecības un attīstības jomā, lai jūs varētu nofotografēt savu maltīti Instagram cienīgā fotoattēlā.

Edgars Červantess

Sensors

Viedtālruņu kameras ir gājušas tālu, taču nozare vienmēr cīnīsies ar attēlu sensoriem. Lielāki sensori pārspēj mazākus (tādas pašas kvalitātes). Lielumam ir nozīme, un tam nav nekā cita.


Lielumam ir nozīme, un attēlu sensoru pasaulē to nevar mainīt.

Edgars Červantess

Tas ir izaicinājums viedtālruņu ražotājiem. Viņi nevar precīzi ievietot pilna kadra sensoru mazā, plānā klausulē. Tā kā lielākam sensoram ir vajadzīgs arī lielāks objektīvs, viedtālruņu izgatavotāji parasti pielīp ar 1 / 2,3 collu līdz 1 / 1,7 collu sensoriem.

Lai šos skaitļus apskatītu perspektīvā, Huawei P30 Pro ir 1 / 1,7 collu sensors. Arī Google Pixel 3 XL ir pazīstams ar savu apbrīnojamo kameru, un tam ir 1 / 2,55 collu sensors. Tie ir punduri, salīdzinot ar pilna kadra 1,38 collu sensoriem dažās DSLR kamerās.

Ja telpa ir ierobežota, ražotājiem jāizveido labākas kvalitātes sensori un jāmaina dažas lietas. Mazāka sensora trūkums ir trūkums, taču uzņēmumi var veikt noteiktas lietas, lai uzlabotu attēla kvalitāti.

  • Kas ir kurš, viedtālruņu kameru biznesā

Viena populāra metode ir sensoru izveidošana ar lielākiem pikseļiem, kas ļautu uztvert vairāk gaismas. Pikseļa lielumu mēra μm (mikrometros), un viedtālruņu pasaulē tas parasti svārstās no 1,2 µm līdz 2,0 µm.


Vēl viena interesanta metode, kuru Huawei iepazīstināja ar P30 Pro, bija izmantot RYB (sarkani dzelteni-zilu) sensoru pretstatā tradicionālajai RGB (sarkan-zaļi-zila) konfigurācijai. Pārslēgšanās uz dzeltenas krāsas fotoattēlu uzņemšanu ļauj uzņemt vairāk gaismas. Jūs varat uzzināt vairāk par to mūsu veltītajā rakstā.

Kā lietotājs jūs pamanīsit, ka labāks sensors radīs mazāku troksni un graudus, labāku sniegumu vājā apgaismojumā, uzlabotas krāsas, uzlabotu dinamisko diapazonu un asākus attēlus.

Stikls / lēcas

Objektīvus parasti ignorē, runājot par viedtālruņu fotografēšanu. Tas ir savādi, ņemot vērā, ka tas ir viens no vissvarīgākajiem priekšmetiem parastā fotografēšanā. Labi izstrādāts, caurspīdīgs un tīrs objektīvs nodrošinās labāku attēla kvalitāti.

Mums visiem patīk dzirdēt par plaša atvēruma objektīviem, taču tie ir saistīti ar risku.

Edgars Červantess

Objektīvi nosaka arī atvērumu, kas ir nozīmīgs faktors, kas jāņem vērā. Mums visiem patīk dzirdēt par plaša atvēruma objektīviem, taču tie ir saistīti ar risku. Kameras objektīvi ir izgatavoti no vairākām “labojošām grupām”, kas paredzētas, lai pareizi fokusētu gaismu un samazinātu aberācijas. Lētākām lēcām parasti ir mazāk grupu, un tāpēc tās ir vairāk pakļautas problēmām. Svarīga loma šeit ir arī objektīva materiāliem, jo ​​augstākas kvalitātes stikls un vairāki pārklājumi piedāvā labāku korekciju un mazāk kropļojumu.

  • Izpratne par diafragmu - ko tas nozīmē un kā tas ietekmē attēla kvalitāti?

Ir grūti pateikt, cik labi vai slikti ir viedtālruņu objektīvi, jo parasti ražotāji par tiem nerunā. Tomēr ir daži zīmoli, kuriem mēs varam uzticēties viedtālruņu nozarē. Sony un Nokia sadarbojas ar Zeiss, un Huawei sadarbojas ar Leica. Šie zīmoli ir slaveni ar to, ka piedāvā kvalitatīvas lēcas.

Vairākas kameras

Viedtālruņiem agrāk bija viena kamera, bet arvien vairāk to pievieno. Mūsdienās daudziem tālruņiem ir divas vai trīs kameras. Tad mums ir trakākie, piemēram, Nokia 9 PureView un tā pieci šāvēji.

Ja jums nav lielāka sensora vai modernāka stikla, iespējams, ka jums ir arī ķekars no tiem.

Edgars Červantess

Vairāku kameru ievietošanai tālrunī ir dažādi iemesli - tas padara foto pieredzi elastīgāku. Paņemiet Huawei P30 Pro; tai ir galvenā kamera vispārīgiem mērķiem, platleņķa kamera un slavenais 125 mm periskopa tālummaiņas objektīvs. Tas ļauj katru kameru izmantot īpašiem apstākļiem.

Vairāku kameru iestatījumiem ir liela loma arī skaitļošanas fotogrāfijā. Piemēram, Nokia 9 PureView ir 3 vienkrāsas sensori, divi RGB sensori un ToF (lidojuma laiks) kamera. Visi šie attēli darbojas kopā katrā kadrā, lai iegūtu visdetalizētāko informāciju, krāsu, gaismu un dziļumu. Faktiski katrs kadrs, kas nāk no šī viedtālruņa, ir HDR fotoattēls.

Ja jums nevar būt lielāka sensora vai modernāka stikla, iespējams, ka jums būs arī virkne no tiem. Tas ir tas, kā ražotāji kompensē viedtālruņu piedāvātos fotografēšanas ierobežojumus.

  • Vairāki objektīvi: nākamā lielā tendence mobilajā fotogrāfijā?
  • Labākie tālruņi ar dubultām priekšējām kamerām
  • Labākie tālruņi ar trīs kameru iestatīšanu - kādas ir jūsu iespējas?

Attēla stabilizācija

Viedtālruņu kameras izmanto divu veidu attēlu stabilizēšanu: optisko attēla stabilizāciju (OIS) un elektronisko attēla stabilizāciju (EIS). Atkarībā no tālruņa, iespējams, jums nav neviena, viena vai abas šīs funkcijas.

Attēla stabilizācijas tehnoloģijas ir domātas, lai samazinātu drebēšanu un nodrošinātu vienmērīgāku, asāku uzņemšanu. Ideālā gadījumā jūs vēlētos, lai būtu iespēja izmantot abus, jo OIS ir labāks fotoattēlam un EIS ir vērsts uz video. Ja jums jāizvēlas viens no tiem, labākais risinājums ir OIS.

OIS

OIS kompensē nelielas kameras kustības ekspozīcijas laikā. Kopumā tas izmanto peldošo objektīvu, žiroskopus un mazos motorus. Elementus kontrolē mikrokontrolieris, kurš ļoti nedaudz pārvieto objektīvu, lai neitralizētu kameras vai tālruņa drebēšanu - ja tālrunis pārvietojas pa labi, objektīvs pārvietojas pa kreisi.

  • OIS - optiskā attēla stabilizācija - Gerijs skaidro!

Tas ir labākais risinājums, jo visa stabilizācija tiek veikta mehāniski, nevis izmantojot programmatūru. Tas nozīmē, ka procesā netiek zaudēta kvalitāte.

EIS

Elektroniska attēla stabilizācija darbojas, izmantojot programmatūru. Būtībā tas, ko dara EIS, ir sadalīt video gabalos un salīdzināt to ar iepriekšējiem kadriem. Pēc tam tas nosaka, vai kustība kadrā bija dabiska vai nevēlama kratīšana, un izlabo to.

EIS parasti pasliktina kvalitāti, jo labojumu veikšanai tai nepieciešama vieta no satura malām. Tomēr tas ir uzlabojies dažu pēdējo gadu laikā. Viedtālruņa EIS parasti izmanto žiroskopa un akselerometra priekšrocības, padarot to precīzāku un samazinot kvalitātes zudumu. Kā parasti mūsdienās programmatūra to nogalina.

Pikseļu binning

Jūs droši vien esat dzirdējis šo terminu iepriekš, un jums nav ne jausmas, ko tas nozīmē. Lieta ir tāda, ka tas samazina troksni un palīdz sliktā apgaismojumā.

Pikseļu saistīšana ir process, kurā dati no četriem pikseļiem tiek apvienoti vienā. Izmantojot šo paņēmienu, kameras sensors ar 0,9 mikronu pikseļiem var radīt rezultātus, kas līdzvērtīgi 1,8 mikronu pikseļiem.

Lielākais negatīvais aspekts ir arī izšķirtspēja, kas dalīta ar četrām, uzņemot ar pikseļiem saistītu attēlu. Tas nozīmē, ka kopējais kadrs ar 48MP kameru faktiski ir 12 MP.

Pikseļu atdalīšana parasti ir iespējama, pateicoties kameru sensoriem četrkodolu filtra izmantošanai. Bayer filtrs ir krāsu filtrs, ko izmanto visos digitālās fotokameras sensoros, sēžot virs pikseļiem un uzņemot attēlu ar sarkanu, zaļu un zilu krāsu.

  • Kas ir pikseļu binning? Viss, kas jums jāzina par šo foto tehniku

Jūsu standarta Bayer filtrs sastāv no 50 procentiem zaļo filtru, 25 procentiem sarkano filtru un 25 procentiem zilo filtru. Saskaņā ar fotografēšanas resursu Cambridge in Color, šis izkārtojums ir paredzēts, lai atdarinātu cilvēka aci, kas ir jutīga pret zaļo gaismu. Kad šis attēls ir uzņemts, tas tiek interpolēts un apstrādāts, lai iegūtu galīgu, krāsainu attēlu.

Ne mazums tālruņu izmanto pikseļu divkāršošanu, taču tas ir patīkami izbaudīt. Pie dažiem no tiem pieder LG G8 ThinQ, Xiaomi Redmi Note 7 sērija, Xiaomi Mi 9, Honor View 20, Huawei Nova 4, Vivo V15 Pro un ZTE Blade V10.

Autofokuss

Viedtālruņu kameras parasti izmanto trīs veidu autofokusa sistēmas: divu pikseļu, fāzes noteikšanu un kontrasta noteikšanu. Mēs par viņiem pastāstīsim secībā, sākot no vissliktākā līdz labākajam.

  • Kā darbojas viedtālruņu kameras - skaidro Gerijs

Kontrasta noteikšanas autofokuss

Šis ir vecākais no trim un darbojas, mērot kontrastu starp apgabaliem. Ideja ir tāda, ka fokusētajai zonai būs lielāks kontrasts, jo malas būs asākas. Kad apgabals sasniedz noteiktu kontrastu, kamera to uztver fokusā. Tā ir veca, lēna tehnika, jo tai ir nepieciešami kustīgi fokusa elementi, līdz kamera atrod pareizo kontrastu.

Fāzes noteikšanas autofokuss

“Fāze” nozīmē, ka gaismas stari, kas rodas no noteikta punkta, ar vienādu intensitāti skar objektīva pretējās puses - citiem vārdiem sakot, tie ir “fāzē”. Fāzes noteikšanas autofokuss izmanto fotodiodes visā sensorā, lai izmērītu fāzes atšķirības. Pēc tam objektīvā tiek pārvietots fokusēšanas elements, lai attēls tiktu fokusēts. Tas ir patiešām ātrs un precīzs, taču atpaliek no divu pikseļu autofokusa, jo tā vietā, lai izmantotu lielu skaitu pikseļu, tiek izmantoti īpaši fotodiodi.

Divu pikseļu autofokuss

Šī ir līdz šim labākā autofokusa tehnoloģija, kas pieejama viedtālruņiem. Divu pikseļu autofokuss ir līdzīgs fāzes noteikšanai, taču tas izmanto lielāku fokusa punktu skaitu visā sensors. Tā vietā, lai koncentrētos uz atvēlētajiem pikseļiem, katrs pikselis sastāv no divām fotodiodēm, kuras var salīdzināt smalkās fāžu atšķirības, lai aprēķinātu objektīva pārvietošanas vietu. Tā kā izlases lielums ir daudz lielāks, tāpat ir arī kameras spējai ātrāk ievietot attēlu fokusā.

Daži uzskata, ka ātrākam autofokusam nav lielas nozīmes, bet, piemēram, veicot darbības kadru, tas rada milzīgas atšķirības. Pat sekundes daļas ir vērtīgas bēgšanas brīžos. Nevienam nepatīk neskaidrs, uz pusi fokusēts attēls.

Megapikseļi

Vai lielāks megapikseļu skaits ir labāks? Atbilde ir, tā ir atkarīga. Tas ir atkarīgs no jūsu paša vajadzībām un citiem faktoriem.

Kad ir vairāk MP, ir labāk

Vairāk megapikseļu nozīmē lielāku definīciju. Lai arī tas ne vienmēr padarīs jūsu fotoattēlu labāku, tas tomēr sniegs sīkāku informāciju. Tas ir jauks cienījums tiem, kam patīk apgriezt, jo attēlam ar lielāku megapikseļu būs vairāk pikseļu, ar kuriem strādāt, un līdz ar to vairāk pikseļu, lai rezerves saglabātu.

Vairāk pikseļu var garantēt labāku drukas kvalitāti, ja jūs kādreiz nolemjat izgatavot drukātas attēlu kopijas. Tas mainīs tikai tad, ja izdrukas būs pietiekami lielas. Nyquist teorēma mums māca, ka attēls izskatīsies ievērojami labāk, ja mēs to ierakstīsim divreiz lielākam par paredzētās vides maksimālo izmēru. Paturot to prātā, lai iegūtu labākos rezultātus, būtu jāfotografē pieci līdz septiņi collu fotoattēli drukas kvalitātē (300 dpi) ar 3000 x 4 200 pikseļiem vai aptuveni 12 MP.

Ja ir mazāk MP, ir labāk

Viedtālruņu fotoattēlu drukāšana ir rets un mirstošs ieradums, tāpēc lielākajai daļai no mums labāks drukāšanas spēks nemainīsies. Tas padarīs attēlu failus lielākus, kas aizņems jūsu vērtīgo atmiņas vietu. Nemaz nerunājot par to rediģēšanu mazjaudas ierīcēs, iespējams, padarīs gausi.

Ir svarīgi arī atcerēties, ka mazajā telpā ir vairāk pikseļu, tāpēc pikseļi būs mazāki. Mazāki pikseļi var uzņemt mazāk gaismas un radīt lielāku troksni. Liekas, ka viedtālruņu ražotāji ir atraduši līdzsvaru starp izmēru un kvalitāti, turot sensorus apmēram 12 MP un palielinot pikseļus.

Tomēr vienmēr ir izņēmumi. Skaidrs piemērs ir Honor View 20, kam ir 48MP sensors, bet tas ir arī lielāks 1/2 collu sensors, un kamera izmanto pikseļu pārsēju. Šajā gadījumā ražotājam bija iemesls izmantot lielāku megapikseļu skaitu un attiecīgi iestatīt ierīces aparatūru.

Programmatūra

Daži fiziski ierobežojumi, kurus mēs vienkārši nevaram uzlabot, vismaz ne par daudz. Viedtālruņu kameru aparatūra sasniedz plato, un galu galā ražotāji nevarēs pārdot kameru, kas ir no diviem līdz pieciem procentiem labāka.Līdz brīdim, kad kāda no izrāvienu attēlveidošanas tehnoloģijām aizstās pašreizējo, šī ir kļuvusi par kodēšanas cīņu.

Programmatūra veic glābšanu visur, kur aparatūras aprite piegādā.

Edgars Červantess

Programmatūra veic glābšanu visur, kur aparatūra nevar piegādāt. Izmantojot skaitļošanas fotogrāfiju, tālruņi zina, ko jūs fotografējat, kur fotografējat un kurā laikā fotografējat. Šis paņēmiens var analizēt rāmi un pieņemt lēmumus jums, piemēram, padarīt debesis zilākas, pielāgot baltā balansu tumsā un pēc nepieciešamības uzlabot krāsas.

Programmatūra arī ļauj veikt sarežģītas funkcijas, piemēram, portreta režīmu, HDR un nakts režīmu. Visi šie procesi prasīja īpašu aprīkojumu, laiku, zināšanas un pūles. Tagad programmatūra no šāvēja prasa daudz grūtā darba. Pateicoties tālruņiem ar vairākām kamerām, programmatūra var arī uzņemt vairākus attēlus un apvienot tos, lai iegūtu vienu, uzlabotu fotoattēlu.

Telefoni kādu dienu var pārspēt tradicionālās kameras, un tas viss pateicoties programmatūrai. Mēs šeit pieskaramies aisberga galam, bet jūs varat ļaut mūsu pašu Dāvidam Imelam izteikt savas domas par skaitļošanas fotogrāfiju un to, kā tas visu mainīs.

Tātad, kas jums jāmeklē?

Tas bija ļoti daudz informācijas, kas bija jāņem vērā, tāpēc šeit ir īss kopsavilkums par to, kas jums jāmeklē, iegādājoties labu viedtālruņa kameru.

  • Vienmēr vislabākais ir lielāks sensors. 1 / 1,7 collas ir apmēram tikpat lielas kā vairumam viedtālruņu kameru sensoru. Ir lielāki, bet tie ir reti.
  • Meklējiet vairāk megapikseļu, ja jums absolūti ir jādrukā (vai tiešām ir nepieciešami lielāki attēli). Pretējā gadījumā dodiet priekšroku lielākiem pikseļiem vai tādām metodēm kā pikseļu pārsiešana. Pikseļa izmēru mēra μm (mikrometros), un visam, kas pārsniedz 1,2 μm, vajadzētu būt labam. Labam viedtālrunim jābūt vismaz 12MP, kas ir vēlams lietošanai tiešsaistē un mazu attēlu drukāšanai.
  • Lēcas ir ļoti svarīgas. Lai gan informācija ne vienmēr ir viegli pieejama, mēģiniet pārliecināties, vai tālrunim ir kvalitatīvs stikls. Daži ražotāji sadarbojas ar tādiem slaveniem zīmoliem kā Leica vai Zeiss.
  • Laba programmatūra ir atslēga. Pētniecības programmatūras uzlabojumi. Visi ražotāji programmatūrai pieiet atšķirīgi, un tas dod dažādus rezultātus. Samsung ir pazīstams ar augstu kontrastu un piesātinātām krāsām. Google Pixel ierīcēs ir arī lieliska programmatūra, kas rada lielu dinamisko diapazonu, dabiskas krāsas un skaidrus attēlus.
  • Divu pikseļu autofokuss ir vislabākais viedtālruņos. Fāzes noteikšanas autofokuss ir arī ļoti labs, taču tas būs nedaudz lēnāks.

Domāju, ka visi šie komponenti var ietilpt tik mazā telpā. Viedtālruņu kameras ir patiesi tehnikas brīnumi. Tagad ņemiet visu šo informāciju un uzziniet, kur atrodas jūsu nākamais tālrunis ar kameru viedtālruņu fotografēšanas ziņā.

Portreta režīm ir biji fikācija element viedtālruņo, kopš Apple šo funkciju popularizēja jau 2016. gadā, kopš tā laika dodotie uz praktiki ikvienu tālruni, ka atroda zem aule. Tagad Google ir nolēmi p...

Chrome O tikko ieguva dažu noderīgu atjauninājumu. Jaunākā operētājitēma verija nodrošina rīku darbvieta organizēšanai, tālruņu numuru kopēšanai un dokumentu drukāšanai....

Ieteicams Jums