Найти тему
Нил

Из каких технических параметров формируется качество камеры смартфонов.

Оглавление

Разрешение матрицы цифрового фотоаппарата

... принято измерять в мегапикселях. Если говорить точным языком - Разреше́ние — величина, определяющая количество точек (цветных квадратиков) на единицу площади. Если простым - возможная детализация снимка. К примеру, тренд сегодня - 8000×6000 точек (48 Мп).

Как связано разрешение снимка и мегапикселы, ответ:

Например, если у вас есть фотография с 4500 пикселями на горизонтальной стороне и 3000 по вертикальной стороне, она дает вам 13 500 000 пикселей.

Поскольку это число очень непрактично, вы можете просто разделить его на миллион, чтобы преобразовать его в мегапиксели. Таким образом, 13 500 000/1 000 000 = 13,5 мегапикселей.
Уточню, что эти разрешения ограничены только фото съёмкой - 48 Мп, 108 Мп и тд.

Видео съёмка для смартфонов сегодня возможна в разрешении не более 4к - 3840×2160 пикселей. Хотя 8к телевизоры уже появились.

Светосила

Простым языком количество света, которое улавливает камера даже если его мало, в тёмное время суток. Светосилу определяет качество линз и матрица на которую попадает свет.

Апертура обозначается значком f, например f=2.8, чем меньше значение тем лучше. Для   смартфонов сегодня значение f1.7 очень хорошо, f2.4 - не очень, плохо
Апертура обозначается значком f, например f=2.8, чем меньше значение тем лучше. Для смартфонов сегодня значение f1.7 очень хорошо, f2.4 - не очень, плохо

Типы объективов смартфонов

(по углу обзора и фокусному расстоянию (дальности увеличения)):

  • Телевик - простыми словами, это объектив, который "приближает как бинокль".
  • Широкоугольный объектив с углами обзора от 60°, и фокусным расстоянием от 10 до 35 мм (в том, числе сверхширокоугольные объективы, с очень большими (более 85°) углами обзора и очень короткий фокусом – от 7 до 14 мм. )
Пример съёмки на ширик
Пример съёмки на ширик

Оптическая стабилизация

... система механически компенсирующая собственные движения камеры для предотвращения смазывания изображения.

ToF камера

(Time of Flight – время полета с англ.) – это специальный сенсор, способный излучать свет (инфракрасный) и регистрировать скорость его отражения от объекта. Используется для системы сканирования лиц. (Face ID и тд.)

-4

DoF камера

... в смартфоне (дополнительная) отвечает за измерение глубины резкости. Смартфон синхронизирует снимки и получается область в фотографии, в которой элементы кадра будут максимально четкими (но находятся они на разном расстоянии). Если объект, попадает за пределы этой области, он теряет свою четкость, при этом, чем дальше от области фокуса (на что вы наводили объектив), находится объект, тем более размытым он будет.

Человек с зонтом (в фокусе) машины позади - в далеке.
Человек с зонтом (в фокусе) машины позади - в далеке.
Сенсор глубины - DoF, рекламный буклет Xiaomi mi a3.
Сенсор глубины - DoF, рекламный буклет Xiaomi mi a3.

Светочувствительная матрица

Оба сенсора Samsung Isocell Bright GM1 и GD1 поддерживают стабилизацию изображения на основе гироскопа, а 32-мегапиксельный сенсор еще и HDR в реальном времени.
Оба сенсора Samsung Isocell Bright GM1 и GD1 поддерживают стабилизацию изображения на основе гироскопа, а 32-мегапиксельный сенсор еще и HDR в реальном времени.

Светочувстви́тельная ма́трица — специализированная микросхема, состоящая из светочувствительных элементов — фотодиодов. По сути все из представленных, сенсоров относятся к одной общей CMOS технологии, вариации которой были представлены начиная с 2015 года.

Матрицы BSI CMOS (Back Side Illuminated CMOS — сенсор с обратной подсветкой) отличаются от обычных CMOS повышенной светочувствительностью, что позволяет значительно уменьшить количество визуальных шумов при съемке в условиях плохого освещения. Достигается это благодаря тому, что обратная сторона матрицы пропускает больше света, поэтому сенсор как бы устанавливают вверх тормашками.

В свою очередь они подразделяются на модели, которые в кимовил распределены по возрастанию от более старого к более новому и сгруппированы по производителям. (Камера - тип датчика - модель датчика).

Размер пикселя

Вот как fotoosnova написала о важности размера пикселя и его соотношении с количеством мегапикселей в камерах:

"Современные камеры обычно комплектуются матрицами от 16 МП и выше. Но сейчас не редкость и 36 МП, и 42 МП. Встречаются модели и с большим разрешением. В этом и заключается традиционная маркетинговая уловка, на которую раньше, да и сейчас тоже, «ловят» покупателей, предлагая приобрести камеры с высоким разрешением, «забывая» о сопутствующих подвохах и вообще не интересуясь целями покупателя. А мы копнем чуть глубже и поинтересуемся размером пикселя.

Физический размер пикселя – очень важная характеристика, измеряется в мм или мкм. Если пиксель больше, то он сможет собрать больше света, и соотношение сигнал/шум будет выше со всеми вытекающими последствиями. Т.е. такая матрица при прочих равных будет шуметь меньше.

Определить очень просто. Возьмем матрицу популярного APS-C формата с разрешением 24 МП, что соответствует физическому размеру примерно 23.6 x 15.8 мм. Разрешение в пикселях ­– 6000 x 4000. Значит, по длинной стороне 6000 точек нашего выходного изображения формируется на 23.6 мм. Делим физическое расстояние на количество точек и получаем размер пикселя, составляющий примерно 0.004 мм. Если матрица такого же поколения, аналогичной структуры и физического размера обладает большим разрешением, то размер пикселя будет меньше, что увеличит нагрев и шумы. Говорят, нагрев примерно на 8 градусов ведет к двукратному росту шумов."

Дополню, что шум - это искажения фотографии в виде полностью прозрачной пелены с разноцветными точками - так они выглядят на снимках.

пиксели
пиксели

Все источники по возможности сортировки камер смартфонов по размеру мегапикселей достаточно устаревшие или вовсе отсутствуют, буду крайне благодарен если вы поправите меня в комментариях. Все источники устаревшие, или представлены по отдельным моделям. Это важный параметр поэтому, стоит узнать и сравнить спецификации, через сортировку сенсоров и таким образом определять размер пикселя и матрицы...

-9
Спасибо за внимание!
Оцените пожалуйста и другие материалы!