Сколько нужно пикселей?
Долгое время качество мобильных фотографий зависело от числа мегапикселей: чем больше мегапикселей, тем лучше снимала камера. Но сейчас в топовых смартфонах могут использоваться датчики 12 Мп, снимающие не хуже, чем камера с разрешением 108 Мп. Многое зависит от алгоритмов программной обработки, размеров матрицы, светосилы.
Примеры снимков на камеру с разрешением 12 Мп (iPhone 12 Pro)
Пиксель – минимальная составляющая матрицы камеры. Количество пикселей матрицы определяет разрешение изображения. То число, которое указывается в паспорте камеры (5, 8, 12….108 Мп), получают, умножив количество пикселей вдоль длинной стороны матрицы на их количество вдоль короткой стороны. При этом нужно помнить, что в одном мегапикселе миллион пикселей.
Зачем действительно нужно высокое разрешение? Чтобы при постобработке фотографии был «буфер» для кадрирования – возможность безболезненно обрезать кадр, — разрешение должно составлять не меньше 7-8 мегапикселей. Если нужно кадрировать фотографии так, что из всего снимка останется лишь небольшой его фрагмент, то стоит выбрать камеру с большим разрешением. Правда, сложно представить ситуации, где часто требуется такое специфическое кадрирование.
Другой случай, когда высокое разрешение важно – печать фотографий. Но не так часто обычные пользователи печатают фото, тем более сделанные на смартфон, а уж тем более в большом формате. А для поста во ВКонтакте обычно достаточно разрешения от 2 до 4 Мп. К тому же, сами социальные сети чаще всего сжимают загружаемые изображения, поэтому нет практической необходимости в очень высоком разрешении.
Размер матрицы
Размеры самих смартфонов не предполагают возможности устанавливать в них полнокадровые матрицы (36х24 мм). Поэтому априори в смартфоне нас ждет так называемая «кропнутая» матрица, т.е. меньшего размера.
Чем матрица меньше, тем меньше света на нее попадает. А сама суть фотографии и заключается в воздействии света на светочувствительный материал (металлические и стеклянные пластины, бумагу со специальной пропиткой, целлулоидную фотопленку и цифровые фотосенсоры). Чем меньше света попадает на светочувствительный элемент, тем менее детализированной будет фотография.
Снимок на матрицу размером 1/1,3”
Размер матрицы определяется долями дюйма и обозначается как 1/x: 1/3, 1/1.28 и т.д. Чем меньше второе число, тем больше матрица, то есть тем качественнее и детализированнее будет снимок. Но такими матрицами оборудуют последние флагманы.
Размер мегапикселя и биннинг
Как тогда производителям удается размещать на маленьких матрицах все больше мегапикселей? Они просто уменьшают размер самого пикселя. А также часто прибегают к еще одной технической уловке – пиксельному биннигу.
Обычно фотоматрицы состоят из пикселей всего трех видов: красных, зеленых и синих. Они не разбросаны по поверхности матрицы в хаотичном порядке, а расположены согласно схеме, которую называют решеткой Байера. Она состоит из квадратов, образуемых четырьмя пикселями: два зеленых в верхнем левом и нижнем правом углах. Красный – в верхнем правом, а синий — в нижнем левом углу.
Массив цветных фильтров Байера. Изображение: Cburnett
При биннинге цветовым фильтром закрывают не один пиксель, а два, четыре или сразу девять. Это называют технологией объединения пикселей. И получается, что для вычисления «реального» разрешения нужно разделить число указанных в характеристиках камеры телефона пикселей на два, четыре или девять. Так 108 Мп превращаются в 12 Мп и т.д.
Размер пикселя при объединении становится больше, что позволяет делать качественную картинку при недостаточном освещении, так как пиксель захватывает больше света. При дневном свете изображение, снятое в большем разрешении, будет лучше детализировано.
Снимок с разрешением 12 Мп
Снимок с разрешением 108 Мп
Однако, если у камеры небольшая матрица, то пиксельный биннинг не сможет заметно улучшить качество картинки.
Светосила
Есть смысл выбирать смартфон с наиболее светосильной матрицей — чем больше апертура (обозначается f/x), тем меньше шумов и тем меньше требования к освещению. Обычно самым светосильным объективом оснащается основная камера, у дополнительных датчиков апертура может быть заметно меньше. Чем меньше число х, тем качественнее будут снимки, то есть f/1,8 всегда лучше, чем f/3.
Фотофлагманы могут оснащаться объективами с переменной апертурой — это дает пользователю больше возможностей для съемки в разных условиях освещения.
Количество объективов
Что касается количества объективов, то у большинства современных смартфонов основная камера предлагает три сенсора. Такое техническое решение имеет различные преимущества по сравнению с одним объективом, так как у датчиков разное предназначение.
Объектив с обычным фокусным расстоянием — стандартный универсальный объектив, который подходит для большинства ситуаций съемки, таких как портреты или фотографии ежедневной жизни. Именно он делает снимки по умолчанию и именно его наделяют основными «фишками», такими как OIS, автофокус и т.д.
Широкоугольный объектив позволяет делать фотографии с большим углом обзора, подходит для пейзажей и групповых снимков.
Снимок на основной объектив
Снимок на широкоугольный объектив
Однако часто производители часто экономят на оптике у такого объектива, он может искажать цветопередачу и хуже передавать детали.
Снимок на широкоугольный объектив в бюджетном смартфоне
Телеобъектив обеспечивает оптическое увеличение, что позволяет делать крупные планы или улавливать детали на расстоянии без потери качества изображения.
И широкоугольная, и телекамера используются лишь в соответствующих режимах.
Есть еще макрообъектив, он имеет короткое фокусное расстояние и, соответственно, используется для съемки макро, то есть на минимальной расстоянии до объектов. Однако большинство смартфонов из средней категории задействует 2-мегапиксельный макрообъектив, зачастую даже без автофокуса, не говоря уже о стабилизации, поэтому оптимальным решением будет снимать макро на основной датчик и кадрировать. Поэтому ориентироваться при выборе смартфона на наличие отдельного модуля для макро нет смысла.
Снимок на 2-мегапиксельный макрообъектив
Есть датчики, которые работают вместе с основным сенсором. Например, так называемый датчик глубины — у него небольшое разрешение, он дополняет основной сенсор и нужен, чтобы собирать данные о глубине кадра и лучше делать эффект боке. Также с основным датчиком изредка используют монохромный объектив — с его помощью получается делать более качественные снимки при недостаточном освещении.
Другие возможности
Программная обработка в смартфонах действительно важна — она может значительно улучшить качество изображения. Но тут, в свою очередь, играет роль процессор обработки изображений, который установлен в смартфон. В гаджетах средней и бюджетной ценовой категории возможности программной обработки ограничены.
Работа программных алгоритмов на iPhone 12 Pro
А вот наличие всевозможных режимов у камеры, как правило, не дает ощутимых преимуществ, если сам объектив не способен выдавать качественные снимки. Да, ночной режим, режим портрета и др. позволяют делать определенные снимки (убирают шумы, дорисовывают боке и т.д.), но качество объектива всегда будет иметь решающее значение.
Но есть функции, на которые действительно стоит обратить внимание. К ним относится наличие оптической стабилизации и оптического зума.
Так, стабилизация поможет при съемке с рук — как правило, самый частый сценарий в мобильной фотографии. Также она незаменима в условиях плохого освещения. Оптическая стабилизация OIS обычно реализована во флагманских смартфонах и есть не во всех объективах. Работа OIS хорошо заметна при съемке с рук. Электронная стабилизация не всегда выручает при тряске видео, однако лучше с ней, чем без нее. При съемке видео лучше выбирать камеру с OIS.
Снимок на камеру без OIS в условиях недостаточного освещения
В некоторых смартфонах OIS и EIS используются вместе, чтобы результат был лучше.
При выборе камерофона многие хотят получить не только хорошую, но и «дальнобойную» камеру. Возможность снимать с большого расстояния дает оптическое или цифровое приближение, так называемый «зум». Если важно делать крупные планы или снимать на расстоянии, получая при этом качественные снимки, обратите внимание на наличие оптического зума. Чем больше оптический зум, тем дальше можно увеличить объект съемки без серьезной потери качества изображения, ведь он работает путем изменения фокусного расстояния объектива.
В камерах с оптическим зумом используется система линз, которые могут изменять свое положение для изменения фокусного расстояния. Это позволяет увеличивать или уменьшать изображение пропорционально, не изменяя разрешение или качество. Камера, сдвигая линзы, фокусирует свет на большей площади датчика изображения. Это дает возможность создать увеличенное изображение без потери деталей.
Оптический зум у камер смартфонов может варьироваться в зависимости от модели и производителя. Обычно такое увеличение бывает 2-10-кратным.
Снимок с увеличением 1х
Снимок с увеличением 2х (оптический зум)
Снимок с увеличением 5х (оптический зум)
В отличие от оптического зума, цифровой зум приводит к потере качества изображения из-за уменьшения числа пикселей. Он осуществляется не с помощью механического передвижения линз, а программно путем обрезки изображения и масштабирования. Оптический зум является более предпочтительным для получения качественных увеличенных изображений, так как он сохраняет детали и не вносит искажений или размытий, характерных для цифрового зума.
Снимок с увеличением 10х (цифровой зум)
Снимок с увеличением 50х (цифровой зум)
Многие современные смартфоны могут предлагать огромные значения зума, до 50x, 100х и даже 200 х. Но, конечно, такое решение использует гибридный зум — оптический и цифровой. В плане художественной ценности максимально увеличенная таким способом картинка оставляет желать лучшего, однако позволяет приблизить и рассмотреть неразличимые обычно детали.
Подводим итоги
Качество оптики и объективов имеет решающее значение для получения хороших снимков. Однако стоит помнить, что линза камеры смартфона все же уступает объективам фотоаппаратов. Зато ей на помощь приходят программные алгоритмы обработки фото, которые лучше реализованы в современных фотофлагманах. При выборе смартфона для мобильной съемки стоит обратить внимание на то, как работает процессор обработки изображений, а также на размер матрицы и ее светосилу, наличие оптической стабилизации, а оптический зум в приоритете перед цифровым.
В любом случае, к хорошей камере должен прилагаться хороший фотограф. Даже имея в арсенале все невероятные для прошлого возможности камер современных телефонов, человек, не имеющий хотя бы самых базовых знаний о компоновке кадра, сюжете, понимания некоторых технических вещей и знаний о том, как зритель воспринимает изображение, вряд ли сможет создать шедевр.
Поделиться
