Интервью 2012 года с Юхой Алакарху (Juha Alakarhu), одним из создателей Nokia 808 PureView. Из статьи на dpreview.com.
"Несколько недель назад у нас была возможность поговорить с Юхой Алакарху (Juha Alakarhu), руководителем отдела технологий обработки изображений в Nokia и человеком, который участвовал в разработке 808 PureView с момента его создания. Помимо того, что он позволил нам потрогать его детище, он также позволил нам задать несколько вопросов о технологии PureView, которая делает 808 таким интересным для фотографов. Читайте наше эксклюзивное интервью ниже.
Что, по вашему мнению, не так с текущими/конкурентными камерами на телефонах?
Некоторые из ключевых проблем связаны с недостаточной освещенностью или неестественно выглядящими изображениями (из-за внутрикамерной обработки), недостаточной резкостью, отсутствием масштабирования, отсутствием приемлемой вспышки, отсутствием качественного звука в видео, низкой скоростью или неуклюжестью использования.
Каковы преимущества технологии PureView?
Ключевые преимущества 808 PureView по сравнению с обычными камерами мобильных телефонов:
- прекрасная резкость и очень естественный «необработанный» вид без фильтрации шума или артефактов повышения резкости;
- отличные характеристики шума при слабом освещении;
- возможность масштабировать без изменения максимальной диафрагмы или фокусного расстояния;
- размытый фон при съемке крупным планом;
- очень быстрая работа — вы можете сразу перейти в фоторежим, нажав кнопку камеры, даже если телефон заблокирован;
- очень приятный новый пользовательский интерфейс для масштабирования, которое мы называем «слайд-зум»;
- мощная ксеноновая вспышка;
- видео в формате Full HD с зумом и улучшенной записью стереозвука;
- мощные средства управления фотографией в «творческом режиме».
Все это относится как к фотографиям, так и к видео. Интерфейс масштабирования особенно полезен при работе с видео. Говоря о видео, мы не должны забывать о новой технологии записи звука, которую мы используем в продукте: детализированная запись на высококачественные стереомикрофоны, способные выдерживать звуковое давление до 140дБ. У нас также есть воспроизведение Dolby Digital Plus через HDMI и технология Dolby для наушников.
Как долго вы разрабатываете эту технологию?
Идея камеры сверхвысокого разрешения, встроенной в телефон, родилась пять лет назад [2007 год] в токийском баре с моим боссом Ээро Салмелином. Вначале мы были сосредоточены на развитии технологий: оптики, сенсора, механики, алгоритмов (и множества других деталей). Реальная производственная программа была начата намного позже.
Какие проблемы возникают при использовании зум-объективов в камерах мобильных телефонов?
До 808 PureView мы довольно долго работали с оптическими зумами, и у нас было два продукта с оптическим зумом на рынке (N93 и N93i). Тем не менее, есть некоторые очень большие проблемы с технологией оптического зума в мобильных телефонах.
Чтобы сделать такие объективы достаточно компактными, размер сенсора нужно уменьшать, что приводит к плохому или среднему качеству изображения. Кроме того, оптика становится сложной, с очень большим количеством элементов и двумя движущимися группами. Даже если конструкция оптики выглядит хорошо на бумаге, производственные допуски могут серьезно ухудшить ее характеристики в реальных условиях.
Еще одна проблема — диафрагма — в положении телеобъектива число диафрагмы будет довольно маленьким. Это, очевидно, ухудшит характеристики при слабом освещении, но также снизит резкость из-за дифракции. Другая проблема заключается в том, что время экспозиции может стать слишком большим, что приведет к большому проценту размытых изображений из-за шевеленки.
Камера 808 PureView решает все эти проблемы: мы можем использовать очень большую высококачественную матрицу, простую и элегантную оптику, которая делает изображения чрезвычайно резкими, а поскольку масштабирование не является оптическим, диафрагменное число объектива остается неизменным на всем протяжении диапазона увеличения. Кроме того, по той же причине, самое близкое расстояние фокусировки остается неизменным во всем диапазоне увеличения.
С какими трудностями вы столкнулись при установке сенсора с таким высоким разрешением в телефон?
Было много проблем, но одна из самых больших заключалась в том, как достаточно быстро обработать все данные. Чтобы это произошло, потребовалось много инноваций во всех технологических областях: оптика, датчики, механика, обработка изображений, алгоритмы… Затем нам предстояло проделать большую работу, чтобы всё это легко интегрировалось. Вы не можете проектировать оптику, сенсор и систему обработки изображений независимо друг от друга.
Как вы объясняете то, что датчик 41MP предназначен для изображений лучшего качества, а не для изображений большего размера?
Я думаю, что самый простой способ получить впечатление о качестве изображения — просто увидеть это изображение!
В режиме по умолчанию камера делает 5-мегапиксельные изображения, и качество этих 5-мегапиксельных изображений просто потрясающее. Нам нужно разделить две вещи: выходное разрешение — какое количество мегапикселей подходит для выходных файлов изображений — и входное разрешение — какое разрешение датчика, который используется для захвата изображения.
Когда у нас есть огромное входное разрешение, у нас есть много преимуществ: передискретизация улучшает отношение сигнал/шум, динамический диапазон, а выходные файлы имеют очень естественный необработанный вид без признаков интерполяции, повышения резкости или фильтрации шума. Кроме того, мы можем масштабировать, не уменьшая максимальную диафрагму объектива.
Начиная с большего количества маленьких пикселей и формируя изображение с более низким разрешением, мы можем улучшить отношение сигнал-шум. Комбинируя сигналы от 7 соседних пикселей, можно получить такое же отношение сигнал-шум, как и от пикселя в семь раз большего (если всё сделать правильно). Конечно, мы могли бы просто использовать меньше пикселей большего размера, но тогда бы вы потеряли все преимущества передискретизации, плюс возможность масштабирования.
Раз дело не в количестве мегапикселей, а в том, как они используются, зачем вообще делать выход 41Mп опцией?
Даже если камера в режиме по умолчанию имеет разрешение 5 Мп, мы не хотим ограничивать людей в использовании камеры.
Если вы снимаете изображение с полным разрешением, вы записываете максимально возможное количество деталей. Мы можем предусмотреть ситуации, когда кто-то может захотеть использовать режим полного разрешения для важных изображений или для печати очень больших отпечатков (например, 9-метровый отпечаток, о котором я упоминал ранее).
Еще одним преимуществом является возможность обрезки. Недавно я катался на лыжах в Северной Финляндии и вдруг увидел северных оленей. У меня была всего пара секунд, чтобы выстрелить. Я включил камеру, нажав кнопку камеры, направил ее в правильном направлении и сделал снимок в полном разрешении, а затем обрезал его на компьютере.
Можете ли вы дать нам какие-либо подробности о том, как работает передискретизация?
Я не могу сказать вам многого. Но я могу сказать вам, что это происходит на разных этапах и, очевидно, это зависит от коэффициента масштабирования. Кроме того, мы используем отдельный чип для обработки изображений, чтобы обсчитывать огромное количество данных.
Вы работали с Microsoft над PureView?
Ха-ха! Мы обсуждаем многие темы с Microsoft...
Почему Symbian? И увидим ли мы Pureview на будущих телефонах Nokia/Microsoft?
Nokia объявила о нашем сотрудничестве с Microsoft чуть больше года назад. Вы не разработаете что-то вроде PureView за такое короткое время. Мы уже объявили о своих планах по внедрению технологий Pureview в наше будущее портфолио Windows Phone.
Как вы думаете, как люди будут использовать эту технологию в 808-м?
Я думаю, что люди будут использовать 808 не только потому, что это пресловутая «камера, которая всегда с тобой», но и потому, что это действительно хорошая камера! Я сам фотограф-любитель, и я был удивлен, сколько моих «серьезных» фотографий было снято на 808 PureView за последние месяцы (а не на мои большие камеры).
808 PureView может быть интересна профессионалам, которым нужна высококачественная и надежная камера в качестве резервной копии основного оборудования. Могут существовать сценарии использования, в которых большое профессиональное устройство просто не подходит из-за их размера, или когда вы не хотите рисковать чем-то более дорогостоящим.
Я думаю, что из-за своей портативности 808 PureView отлично подойдет для многих хобби, таких как скейтбординг, дигископинг, подводное плавание (конечно, с защитным чехлом). На самом деле, я получил много писем от людей со всего мира с идеями для всевозможных интересных проектов. Теперь, когда продукт доступен, я с нетерпением жду возможности воплотить эти идеи в жизнь.
Что дальше для Нокии? Хотите стать производителем телефонов для серьезных фотографов?
Nokia имеет долгую историю производства отличных телефонов с камерами. Мы сделали наш первый телефон с камерой - модель 7650 - десять лет назад [в 2002 году]. N90 был нашим первым устройством с автофокусом и оптикой Carl Zeiss, N93 был нашим первым оптическим зумом в камере мобильного телефона, а N95 представил 1/2,5-дюймовый датчик. Совсем недавно N82 был нашим первым камерофоном с ксеноновой вспышкой, у N86 была переменная диафрагма объектива, у N8 был датчик изображения 1/1,8", и теперь мы представляем 808 PureView, который предоставляет еще больший датчик и нашу запатентованную передискретизацию.
Трудно поверить, что все это произошло всего за десять лет. Технология мобильной обработки изображений развивается невероятно быстро во всех областях… и мы не останавливаемся на достигнутом!"
Публикации по теме:
