Камера смартфона: важны не только пиксели, но и оптика

Насколько хорош фотограф определяется не наличием оборудования, а тем как он преодолевает ограничения. В то время как наши смартфоны оснащены более мощными камерами, чем раньше, мы все еще пользуемся технологией цифрового зума, которая уже давно устарела.

Избегайте Цифрового зума

Некоторые люди не понимают что цифровой — это плохо. С другой стороны, многие не видят необходимости использовать цифровой зум когда-либо. Считается, что лучше сделать снимок без зума, а затем обрезать свою фотографию. Это имеет смысл, потому, что цифровой зум не увеличивает ваш объект, но просто растягивает его, и это верный способ потерять четкость и качество изображения.

Избегайте Цифрового зума

Для быстрых снимков, цифровой зум бывает незаменим. Если вы действительно хотите его использовать, убедитесь, что не заходите слишком далеко, и не доходите до максимальных уровней. Цифровой зум 2х увеличит все пиксели в два раза, что заметно, но может быть простительно. Цифровой масштабирование 4x, вероятно, полностью уничтожит качество изображения.

Слишком мало места!

Главная трагедия печальной жизни конструкторов мобильных телефонов заключается в нехватке места. Толщина современного смартфона уже давно не превышает десятка миллиметров, и в такое узкое пространство просто невозможно «впихнуть невпихуемое» — а конкретно, нормальный объектив фотокамеры.

Слишком мало места!

Нормальный — это с несколькими стеклянными линзами разных размеров, которые могут «раздвигаться», чтобы собрать как можно больше света и обеспечить максимальное приближение кадра (зум). На заре камерофонов были попытки сделать смартфон с полноценным выдвижным объективом. Но выглядело это, мягко говоря, как гибрид бульдога с носорогом. К примеру, вот такой Samsung Galaxy K-Zoom:

Слишком мало места!

Вот что получается, если делать качественный объектив из стекла — определенно, такой гаджет не выглядит сильно мобильным, не правда ли? Можно было бы, конечно, попробовать выточить линзы из другого материала, но вот беда — не существует на земле такого, который бы преломлял свет лучше, чем обычное стекло. И вот что делать?

Слишком мало места!

Расчет разрешение объектива

К счастью, предел разрешения объектива камеры смартфона (или любого объектива) вследствие дифракции можно довольно легко вычисляется на основе информации, которую многие производители указывают: число f для объектива.

Читайте также:  Как найти и найти потерянный мобильный телефон

Эта простая формула позволяет вычислить разрешение объектива: Dx — расстояние между двумя точками изображения на пределе разрешения, f — число f для объектива и λ — длина волны света.

Камеры без объектива

Учитывая, что объективы стоят дорого, при этом чем выше качество, тем выше цена, а физика накладывает свое ограничение на качество — и связано оно в том числе с размером, очень дешевый датчик изображения можно получить путем отказа от обычного объектива вообще.

Принцип камеры без объектива был известен на протяжении более 2000 лет в виде камеры-обскуры (от лат. «темная комната») и более поздних портативных камер с точечной диафрагмой, где небольшие круглые отверстия действует как линза. Исследователи калифорнийской Rambus Labs думают, что практические, небольшие, безобъективные цифровые камеры могут быть возможны, если поместить тонкий слой стекла с нанесенным на него спиральным дифракционным изображением, прямо над сенсором изображения. Технология называется LSS (Lens-less Smart Sensor).

Реальное сравнение

Уравнение дифракции является полезным инструментом для сравнения камер в конкретных смартфонах. При условии, что производители смартфона указывают число f для объектива и количество пикселей датчика, оптический предел на разрешение вследствие дифракции можно рассчитать из числа f и сравнивать непосредственно с количеством пикселей. В свою очередь, эти параметры могут быть оценены в сравнении с количеством мегапикселей (МП) на сенсоре камеры, что проиллюстрирует, насколько значимым является количество MP.

Этот график показывает количество мегапикселей задней камеры, рассчитанной (где больше, тем «лучше») для группы смартфонов.

Этот график показывает вычисленное разрешение вследствие дифракции (расстояние Dx в микронах между центрами смежных дисков Эйри) и указанный размер пикселей (также в микронах) сенсора камеры той же группы смартфонов (чем меньше, тем лучше в обоих случаях).

Читайте также:  Как установить кастомное Рекавери CWM или TWRP на Андроид

Судя только по мегапикселям, может показаться, что Meizu MX4 с более чем 20MP имеет превосходную камеру, с соотношением 1,79 к 1 в группе от большего к меньшему. Однако, глядя на второй график, ясно, что G4 LG и Samsung Galaxy S6 должны выдавать лучшие изображения, по крайней мере, с точки зрения четкости.

Сравнение количества пикселей и Dx также показывает, что количество пикселей, как правило, составляет около половины вычисляемого размер Dx. Конечно, это неплохо — иметь камеру с разрешением, которая превышает ее оптику. Хотя существуют и другие факторы, такие, как внутренняя обработка изображений и цветовая гамма, которые будут влиять на окончательное качество снятого изображения.

Поделиться:

Оставьте свой комментарий!

  • Комментарий в ВКонтакте
  • Комментарий в Facebook

Tags:

  • смартфон

Читайте далее:

  • iPhone 5 и самые ожидаемые характеристики
  • От процессоров — к системам на кристалле
< Предыдущая Следующая >

Как работает двойная камера

В последние 2-3 года для расширения возможностей фотокамеры на смартфоне стали применять двойные и тройные камеры. Этим достигаются различные эффекты, нет единого предназначения для дополнительной камеры, каждый производитель использует ее по-своему.

Создать фотокамеру, ограниченную размерами смартфона и способную изменять диафрагму и фокусное расстояние (ФР) не получается. А изменять ФР и диафрагму нужно для получения художественных фотографий, да просто эти параметры расширяют возможности съемки.

Вот тогда и пришли к такому решению, как использование второй камеры для съемки. Разрешение в пикселях для дополнительной камеры может быть небольшим для получения хороших результатов. У первых смартфонов, использующих вторую камеру для изменения фокусного расстояния и диафрагмы, ее разрешение было 2 Мп.

Читайте также:  Как покупать приложения на iPhone X с помощью Face ID

Дополнительно: смартфон с четырьмя камерами.

Создаем размытый фон

Работают две камеры в таких системах на принципе стереоэффекта, они делают снимки с разной глубиной резкости (фокус на объектах с разным расстоянием до камеры) и затем идет постобработка, где объединяются эти снимки и получается фотка с размытым фоном.

Монохром и резкость

Другие возможности

Вторую камеру на смартфоне можно использовать для получения широкоугольных снимков. При такой съемке много объектов попадает в кадр, например, это нужно при фотографировании большой компании людей или пейзажа. Для реализации этого эффекта в телефон ставят одну обычную камеру с нормальным фокусным расстоянием и вторую широкоугольную с малым фокусным расстоянием.

Противоположный эффект от второй камеры реализовала компания Apple в своем iPhone 7 Plus. Здесь наоборот, вторая камера имеет большее фокусное расстояние от основной. Это уже получается телеобъектив. Но зато можно легко реализовать двукратный зум без потери разрешения снимка.

Если в фотовспышке используется два светодиода, то у них разная цветовая температура и в результате можно получить естественный цветовой баланс.