Смартфоны получают все больше и больше камер, снимают все лучше и лучше и отбирают хлеб уже не только у любительских компактов, но и замахиваются на сферу профессиональной фототехники. Уже не редки съемки свадеб на iPhone или сравнения топовых камерофонов с профессиональными фотокамерами. На фоне анонса смартфона со 108 мегапиксельным сенсором, самое время поговорить о том, что хорошо получается снимать телефоном, а в каких случаях не обойтись без фотоаппарата.
Когда размер имеет значение
Все, о чем дальше пойдет речь, так или иначе связано с размером — с размером матрицы, размером отдельного пикселя на ней и их количеством, с размером объектива и с размером конечного изображения.
Начнем с упрощенной схемы работы цифрового фотоаппарата.
Изображение с помощью объектива проецируется на светочувствительную матрицу, информация с матрицы обрабатывается процессором фотокамеры и сохраняется на карту памяти.
Объективы
От объектива и его характеристик зависит, с каким качеством и в каком масштабе на матрице сформируется проекция того, что оказалось перед объективом в момент съемки.
Слева 80х кратный 16-ти мегапиксельный суперзум общим весом около 1 кг, а справа — 107х кратный объектив для телевещания в 4К (8 Мп), выдающий безупречную картинку в любых условиях и при этом довольно легкий: его вес чуть меньше 27 кг.
Некоторые объективы не умеют менять фокусное расстояние (степень приближения или zoom) и фотографу приходится менять их или носить две, а то и три камеры. Вспомните фотографов на свадьбе или ответственном репортаже — всегда обвешаны фототехникой. С другой стороны такие фикс-объективы имеют лучшие характеристики по сравнению с zoom-объективами, чем и оправдывают свое использование.
О том, что качественная оптика не может быть маленькой, можно судить и по внешним объективам для смартфонов — они на фото выше. С другой стороны, прослеживается закономерность — чем меньше матрица фотоаппарата, тем меньше к ней объектив, и наоборот.
Глядя на то, как все сильнее выступают объективы мобильных камер становится понятно, что производителям становится сильно тесно в узких корпусах смартфонов.
Впрочем, внешняя оптика для смартфонов это не столько объектив, сколько дополнительная насадка, ведь сам объектив в смартфоне остается несменным и это одна из причин появления дополнительных камер в смартфонах — отдельная камера для разных режимов съемки. Фотокамеры же обходятся сменными объективами: с фиксированным фокусным расстоянием (объективы без зума, как правило, с большой светосилой, используются для съемки при плохом освещении и сильного размытия фона, как например, при съемке портрета), и зум-объективы, что позволяют приблизить снимаемый объект.
Многие смартфоны уже имеют зум-объективы, но по своим свойствам они все еще не дотягиваются до сменной оптики фотокамер. В качестве компенсации смартфоны могут предложить цифровое увеличение (цифровой зум), но это сильно ухудшает качество получаемой картинки.
Матрица
Вторая составляющая — это матрица, точнее, ее физический размер и то, как много светочувствительных элементов на нее приходится — те самые мегапиксели.
Например, обложка глянцевого журнала печатается с 8 Мп картинки, а разворот, с учетом формата кадра, с 17-18 Мп.
Как же используются все «лишние» мегапиксели с вашей камеры — в идеальном варианте, когда ваш объектив способен разрешить все имеющиеся мегапиксели вашей камеры, вы сможете печатать куда большим форматом, чем обычная журнальная обложка, вырезать из картинки часть (crop), если при съемке вы не смогли правильно скомпоновать кадр, и не потерять в качестве при печати. В противном случае они просто осядут мертвым грузом в памяти вашего фотоаппарата, смартфона или компьютера.
При сравнении размеров матриц фотоаппаратов используется показатель — кроп-фактор или попросту кроп, показывающий во сколько раз размер матрицы меньше размера стандартного пленочного кадра 24 х 36 мм (Full-Frame или полный кадр).
Казалось бы, создавай маленькие многопиксельные матрицы и соответствующие им по размеру объективы и радуйся качественным и миниатюрным моделям камер. Но на пути встали две большие физические проблемы: маленькие светочувствительные элементы слишком сильно шумят при высоких ИСО (плохое качество изображения при недостаточной освещенности) и сильно подвержены влиянию дифракции, которая не позволяет получить достаточно детализированную картинку на матрицах с маленькими отдельными светочувствительными элементами.
Примеры и сравнения
Просто посмотрим, как справляются с детализацией своих сенсоров разные смартфоны.
Еще заметнее все артефакты изображения, когда в кадре есть люди.
И сравнительный тест:
Слева общий план и 100 % кроп кадра с 12 Мп камеры Apple iPhone 11 ProMax, справа те же 100 % с 27Мп (по умолчанию именно с таким разрешением снимает Xiaomi Mi Note 10 pro). В центре, все те же 27 Мп уменьшенные до размеров кадра с iPhone и количество тут проигрывает — картинка с камеры, что эффективно использует 12 Мп выглядит лучше.
Для примера, 100 % кроп с камеры, которая может эффективно использовать все свои 100 Мп:
И пример съемки на высоких ИСО (при недостаточной освещенности):
Слева кусочек фотографии, снятый на Apple iPhone 11 ProMax при ИСО 800, справа пример с полнокадровой 12 Мп фотокамеры. И при похожем качестве разделяет эти снимки пропасть — снимок справа сделан на ИСО 12 800.
Обобщая сказанное, можно утверждать, что чем сложнее условия съемки — недостаток света, сюжеты, требующие коротких выдержек или значительного приближения, например, спорт или съемка дикой природы, — и меньше матрица вашего фотоаппарата или смартфона, тем затруднительнее вам будет получить качественные снимки. А в ряде случаев это будет невозможно, потому что у камер с большей матрицей:
- выше детализация изображения;
- лучше цветопередача;
- такая камера лучше снимает при плохом освещении;
- у камеры удобные ручные настройки;
- для большинства камер есть выбор сменной оптики;
- камера лучше снимает в движении.
С вами был Клуб DNS, подписывайтесь, заходите в гости, пишите. Всегда рады! :)
