Выбирай : Покупай : Используй

Вход для партнеров

Вход для продавцов

0

Плюсы и минусы Quad Bayer и Tetracell в камерах смартфонов

16 октября 2020

Технология объединения нескольких пикселей под одним цветовым фильтром — очередной виток в гонке мегапикселей. Даже в среднеценовой категории смартфонов уже есть обладатели камер с разрешением не только 48, но и 64, и даже 108 Мп. Какие плюсы есть у технологий Quad Bayer, Tetracell и подобных, а в чем все-таки придется пойти на компромисс?

Основа обычной камеры — это светочувствительная матрица с огромным количеством пикселей, размер каждого из которых составляет 1–1,5 мкм. Более крупные пиксели улавливают больше света, поэтому матрица с крупными пикселями выдает лучшее качество снимков при плохой освещенности. Но физический размер матрицы ограничен, поэтому разрешение снимка остается таким же.

Чтобы изображение стало цветным, на пиксели накладывается цветной фильтр и все это «допиливается» с помощью ПО. Классический фильтр — так называемый фильтр Байера, где используются красный, синий и два зеленых цвета, покрывающие пиксели в шахматном порядке. Когда свет проходит через фильтр, полученные цветные изображения объединяет и «раскрашивает» уже процессор.

В Quad Bayer, Tetracell и подобных технологиях цветофильтр покрывает сразу 4 пикселя — группу 2х2, благодаря чему матрица может задействовать как все пиксели по одному, так и блок целиком. Разницы в технологиях нет — это просто зарегистрированные разными брендами названия: Quad Bayer принадлежит Sony, Tetracell — Samsung.

При таком склеивании пикселей разрешение снимка снижается в 4 раза, и обычно этот режим используется в камере смартфона по умолчанию. Так фотографии занимают меньше места, да и при нормальной освещенности объединять пиксели нет нужды. При плохом освещении можно выбрать режим объединения пикселей для лучшей детализации изображения.

Итак, какие плюсы у есть у Quad Bayer и Tetracell?

  • Несомненно, это увеличение светочувствительности благодаря объединению пикселей. При недостаточном освещении камера с такой технологией делает более детализированные и качественные снимки, чем обычная матрица с таким же разрешением и светосилой.
  • Удешевление производства камер — число фильтров и их размер такой же, как в 12-мегапиксельном сенсоре, но разрешение составляет 48 Мп, и т. д. Не зря этой технологией сейчас снабжают даже недорогие смартфоны.
  • Способность снимать в режиме однокадрового HDR , а не склеивать несколько кадров для увеличения динамического диапазона, как это делалось раньше. Технология позволяет задействовать часть пикселей для съемки с короткой выдержкой, часть — для съемки с длинной.

Недостатки

Конечно, не все так позитивно. Как и в любой другой технологии, у камер, поддерживающих объединение пикселей, есть ряд недостатков: 
  • из-за небольшого размера пикселей часто возникают графические дефекты и разные артефакты, также может присутствовать шумность картинки из-за воздействия взаимных шумов;
  • объединение 4-х пикселей не дает в результате повышения светочувствительности и детализации в 4 раза;
  • из-за разделения пикселей при съемке в HDR нельзя получить изображение в максимальном разрешении;
  • цветопередача из-за структуры расположения цветных пикселей при полноразмерной съемке может искажаться — для корректного отображения цветов нужны новые алгоритмы обработки, поэтому не все смартфоны поддерживают полноразмерный формат съемки.

Но, несмотря на все минусы, технология склеивания пикселей позволила производителям смартфонов участвовать в дальнейшей гонке мегапикселей и улучшать качество фото. Сейчас уже есть устройства с камерой разрешением 108 Мп, планируется выпуск 150-мегапиксельных сенсоров, и даже интересно, что нас ждет дальше.


На главную страницу блога