Какая должна быть камера на телефоне для хорошем качестве – Параметры камер мобильных телефонов. Основные характеристики, проблемы и примеры дефектов на снимках. Как выбрать смартфон с хорошей камерой

alexxlab 12.04.2020 Leave a comment

Содержание

На что обращать внимание, выбирая фотокамеру в телефоне?

Как выбрать телефон, если вас особенно интересуют фотографии? Камера в смартфоне уже давно стала само собой разумеющимся явлением, и только самые страстные фотографы решают приобрести отдельное устройство. Объектив, помещенный в телефон, достаточен для большинства интересов любителей мобильного фото.

Конечно, камеры отличаются друг от друга и могут делать фотографии лучшего или худшего качества. Чему нужно уделить внимание при покупке нового смартфона, чтобы убедиться, что он делает лучшие снимки?

Мегапиксели – это не самое важное

Основным параметром, определяющим качество цифровой камеры, являются мегапиксели. Они определяют количество точек (пикселей), с которых цифровая фотография «собирается» после того, как изображение «захвачено» объективом и матрицей. Теоретически, чем больше мегапикселей, тем более детализировано изображение и, как следствие, тем лучше качество изображения. По крайней мере, так обстояло дело в течение многих лет развития цифровой фотографии.

Дело в том, что несколько лет назад люди достигли предела того, что нужно большинству пользователей, и дальнейшая гонка в этой области перестала иметь смысл. На сегодняшний день существуют 12 мегапиксельные и даже 16 мегапиксельные телефоны, где на самом деле большинство пользователей не увидят никакой разницы между ними и «старыми» 8 мегапикселями.

Для этого есть две причины. Во-первых, если фоточувствительная матрица, размещенная в телефоне, не достаточно велика, то у нее нет этих пикселей. Камера с большим количеством мегапикселей может делать снимки намного хуже, чем камера с меньшим количеством мегапикселей, но с большой матрицей.

Во-вторых, мегапиксели — это, если быть точным, не столько качество фотографии, сколько ее размер. Поэтому это важно для тех, кто печатает или хочет иметь возможность их кадрировать (легче вырезать фрагмент из большого снимка). Но если вы рассматриваете их на экране компьютера, телевизора или телефона, то 8 мегапикселей (т.е. 3264 x 2448 разрешение) превышают максимальное разрешение наиболее часто используемых экранов. Без телевизора или монитора 4K (3840 x 2160) даже эти пиксели не будут видны.

Чем больше матрица, тем лучше

Матрица отвечает отвечает за преобразование в объективе изображения в электрический сигнал. От ее размера зависит то, какое количество света “падает” на отдельный пиксель. Чем больше пикселей на светочувствительном датчике, тем больше света они способны захватить и тем лучше качество изображения. Матрицы в камерах смартфонов обычно составляют от 1/3,6 до 1/1,7 дюйма. Чем больше матрица, тем больше мегапикселей она может обрабатывать.

Диафрагма — особенно важна в условиях низкой освещенности

Многие мобильные телефоны, даже если они делают хорошие снимки при дневном свете, не справляются даже в условиях низкой освещенности. Это зависит от диафрагмы — диаметра отверстия, через которое дневной свет попадает в объектив. Чем больше объектив, тем больше света он пропускает, чтобы справиться с более низким уровнем освещенности.

Обычно диафрагма описывается в виде f/2, f/2.8, f/4 и так далее. Чем меньше указанное число, тем больше света проникает в объектив. Диафрагма f/1.6 будет лучше, чем f/2.4 в условиях низкой освещенности.

Камера на телефоне — что выбрать?

Современные телефоны оснащены дополнительными механизмами обработки изображений для получения наилучшего результата. Некоторые из них имеют отдельные процессоры, выполняющие только эту задачу. Их влияние на качество изображения может быть колоссальным.

Поэтому лучше всего испытать камеру самостоятельно, даже после того, как вы получили всю необходимую информацию. Личное сравнение качества снимков, сделанных на нескольких телефонах, позволит нам определить, какой из них вам больше подходит.

С этим еще читают:

Как проверить смартфон при покупке Покупка смартфона, как нового, так и бывшего в употреблении – ответственное дело. Очень часто бывает так, что даже в специализированном магазине по продажам мобильных устройств, продавец […]
Как ускорить работу Android После приобретения планшета или смартфона на Android устройство работает быстро, но по мере эксплуатации гаджет начинает притормаживать и это начинает раздражать пользователя. Случается […]
Как сделать Hard Reset (сброс на заводские настройки) на смартфоне или планшете Если ваш смартфон или планшет, работающий под управлением операционной системой Android начал сильно тормозить, долго загружаться или загружаться через раз, а чистка системы от мусора не […]
Как выбрать карту памяти для смартфона Кажется что покупка карты памяти для смартфона — это несложный процесс. Выбрали необходимый объем памяти, оплатили товар, вставили в устройство и можно пользоваться. Однако здесь есть […]
Как увеличить память на Android устройстве Количество оперативной памяти устройств на Android является одной из самых важных характеристик. От ее размера зависит комфортная работа в нескольких одновременно запущенных программах. […]

Параметры камер мобильных телефонов. Основные характеристики, проблемы и примеры дефектов на снимках. Как выбрать смартфон с хорошей камерой

Статья:

Съемка камерой мобильного телефона (смартфона). Параметры камер мобильных телефонов. Основные характеристики, проблемы и примеры дефектов на снимках

. Как выбрать смартфон с хорошей камерой?

Предисловие

Съемка на камеру мобильного телефона (смартфона) прочно вошла в нашу жизнь. Многие пользователи смартфонов считают, что «обычный» фотоаппарат им уже просто не нужен, достаточно иметь смартфон с хорошей камерой.

Но вот вопрос — какую камеру смартфона считать «хорошей»? Или всегда ли она сможет заметить хотя бы простенькую «цифромыльницу»?

Давайте рассмотрим этот вопрос с точки зрения характеристик камер, их особенностей, а также типичных проблем и ошибок, приводящих к потере качества фотографий и видео, снятых с «мобильника». Постараемся это сделать без излишней научной «заумности», на простом и понятном языке.

При этом разделим параметры камер мобильных телефонов на две группы: параметры фотоматриц и параметры объективов.

Физические принципы цифровой фотографии

Физические принципы цифровой фотосъемки почти не отличаются от работы фотоэлемента из школьного курса физики. Свет, падающий на чувствительную поверхность (которая является первым электродом), выбивает из неё электроны, которые достигают второго электрода. В результате между ними возникает разность потенциалов, которая считывается и отправляется на обработку. А этот фотоэлемент является ни чем иным, как элементарным пикселем датчика изображения. Эти пиксели объединены в матрицу, а их количество представляет собой то самое число мегапикселей, которое мы видим на упаковке смартфона или фотоаппарата.
Правда, на самом деле пикселей там в три раза больше, потому что в цветной фотографии каждый пиксель образуют три датчика, чувствительных к разным цветам: красному, зеленому, синему (RGB в буржуйской терминологии).

Итак, всё с виду хорошо и гладко. Откуда же возникают дефекты изображения?

Объективные причины — электрические шумы в матрице и недостаток её динамического диапазона; а также погрешности объектива, формирующие на матрице неточную картинку реального мира.

Субъективные причины — «дрожание» камеры фотографа (особенно это серьезно при слабом освещении), ошибочная фокусировка, ошибки при выборе экспокоррекции и т.п.

В отдельных случаях дефекты изображения, возникшие вследствие реальных физических причин, усугубляются и программной обработкой, работающей временами по принципу «хотели, как лучше; а получилось…». 🙂

Параметры матриц, часть 1. Физический размер матрицы и количество мегапикселей.

Поскольку матрица цифровой камеры — не только датчик изображения, но и источник шумов, то параметры матриц будем рассматривать в тесной увязке с их влиянием на шум.

Итак, первые два параметра:

1. Размер матрицы.
2. Количество (мега)пикселей.

Размер матрицы определяется замысловатыми дробями вида, например, 1/2.7 (не путать с диафрагмой, имеющей немного похожее обозначение, вида F/2.7).
В данном случае это соответствует диагонали матрицы в 6.27 мм, а размеры сторон 5.02 x 3.76 мм.
Как это перевести размер 1/2.7 в «нормальные» единицы? Эта дробь означает, что диагональ матрицы в 2.7 раза меньше, чем диагональ матрицы в видиконе диаметром 1 дюйм. Видикон — это древний электронно-лучевой прибор, применяемый в телевизионных камерах «ламповой» эпохи. И матрица в круглом 1-дюймовом видиконе была, естественно, меньше диаметра видикона и составляла чуть больше 16 мм (т.е. не точно 16 мм, имеются «разночтения»). Эти 16 мм и есть тот «видиконовый дюйм», от которого до сих пор рассчитываются параметры цифровых фотоматриц, хотя сами видиконы можно найти только в технических музеях. 🙂

Чем знаменатель дроби меньше, тем матрица крупнее и ЛУЧШЕ.

Теперь разберем, почему чем матрица крупнее — тем она лучше.

Шум в матрице определяется случайным (тепловым) движением электронов; а сигнал — интенсивностью светового потока, временем экспозиции (т.е. накопления заряда) и площадью светочувствительного элемента (пикселя). Соответственно, чем выше параметры, образующие сигнал, тем будет лучше соотношение сигнал/шум при прочих равных условиях.

Если хотя бы один из перечисленных параметров — низкий, то на изображении начинают «проступать» шумы в виде хаотично расположенных точек и пятен различной яркости и цвета. Так выглядит зашумленная фотография в условиях пониженного освещения:

Лучше этот эффект заметен при увеличении до 100% (фрагмент см. ниже). Шумы делают менее различимым изображение сфотографированных предметов:

Вернемся к вопросу о способах уменьшения шумов.
С интенсивностью светового потока и площадью пикселя все понятно, а как увеличить время экспозиции, не доводя изображение до пересвечивания? Очень просто — снижая чувствительность при съемке (чувствительность выражается в единицах ISO — 50, 100, 200, 400 и т.д. до 100000). Другое дело — что палка, как известно, «о двух концах». Увеличение времени экспозиции может привести к «размазыванию» изображения из-за движения объекта или «дрожания» камеры в руках; но мы пока рассматриваем проблемы в принципе. 🙂

Но размер пикселя определяется не только размером матрицы, но и количеством пикселей на матрице (грубо говоря, надо площадь матрицы разделить на число пикселей). Отсюда — следующий вывод: чем мегапикселей в матрице меньше, тем соотношение сигнал/шум лучше. Но при высоком уровне освещения даже и с мелким размером пикселя соотношение сигнал/шум будет неплохим. А при падении освещения преимущество будет за теми камерами, у которых пиксель крупнее.

Кстати, размер пикселя (точнее, расстояния между пикселями) уже достиг своего физического предела, который составляет 1 мкм. Дальнейшее уменьшение размера пикселя теряет смысл, поскольку длина световой волны составляет от 0.39 до 0.78 мкм; и при расстоянии между пикселями менее 0.78 мкм (красный свет), соседние пиксели будут показывать просто одно и то же.

По описанным выше причинам, потребителю надо иметь в виду, что зачастую количество мегапикселей имеет больше рекламный характер, чем реальную пользу. Практически, если в камере есть 12-13 мегапикселей, то это уже неплохо; но это — еще не гарантия, что всё будет хорошо — в дело вступит качество оптики. Если же в камере СОВРЕМЕННОГО смартфона количество мегапикселей менее 10, то, скорее всего это — дешевая камера, от которой не стоит ждать высокого качества снимков.

В то же время, если производитель — достаточно солидный и уважаемый (SONY, Asus, Samsung и т.д.), то и большое количество мегапикселей лишним не будет. По крайней мере, при ярком освещении.

Если есть сомнения, будет ли толк от большого числа мегапикселей, то лучше выбрать тот смартфон, у которого больше физический размер матрицы. А уменьшить количество мегапикселей на фото можно после можно уже и после съемки в графическом редакторе.

Вот такой это противоречивый параметр — количество мегапикселей.

Итог этой части наших исследований:

— Чем больше физический размер матрицы, тем лучше ВСЕГДА.
— Чем больше мегапикселей, тем тоже лучше, но только при хорошем качестве оптики и хорошем освещении в момент съемки.

Теперь — о дополнительных параметрах, включая технологические.

Параметры матриц, часть 2. Чувствительность и технологические особенности

Разберем еще такие вопросы:

   1. Чувствительность в единицах ISO.
   2. Технология с микролинзами.
   3. Технология с обратной засветкой (Back-Side Illumination, BSI).

В старину чувствительность была физическим параметром фотопленки, который по ходу съемки никак меняться не мог.
В цифровых камерах величина чувствительности может задаваться вручную или автоматически. При назначении той или иной чувствительности на самом деле в фотоматрице никаких изменений не происходит. Просто изменяется коэффициент аналогового усиления сигнала с фотодатчиков перед подачей его на вход аналого-цифрового преобразователя (аналогично, например, регулировке громкости в плеерах).
Соответственно, и изменения соотношения сигнал/шум тоже не происходит, т.к. усиливаются одновременно и сигнал, и шум.

В чем же тогда вообще смысл упоминания чувствительности в параметрах камер?

Чем меньше нижний предел чувствительности, тем более качественные можно получить фотографии, по крайней мере, для неподвижных объектов. Механизм повышения качества прост: чем меньше чувствительность, тем больше выдержка (время накопления сигнала), и тем лучше соотношение сигнал/шум. Для хороших камер «мобильников» нижний предел обычно бывает 50 ISO.

А чем выше верхний предел, тем больше возможностей получить хоть какое-то изображение при слабом освещении (правда, вместе со всеми полагающимися шумами). Для хороших камер мобильных устройств верхний предел обычно составляет 3200…6400 ISO. Теоретически, ничто не мешает установить верхний предел и сколь угодно большим, но изображения в этом случае уже не будет — будут лишь шумы со смутными контурами предметов.

Технологические усовершенствования (микролинзы и матрицы «с обратной засветкой», BSI) появились как борьба с одним из принципиальных недостатков фотоматриц: светочувствительные пиксели не могли занимать всю поверхность матрицы; поскольку, кроме них, на поверхности матрицы располагаются транзисторы и соединительные проводники.

Для устранения этих недостатков внедрили две технологических новинки. Сначала перед пикселями стали располагать собирающие свет микролинзы; а затем светочувствительные пиксели стали располагать не на той стороне подложки, где находятся проводники и транзисторы, а на обратной. В результате схематично современная фотоматрица выглядит «в разрезе» примерно так:

(изображение взято из чешского раздела Википедии)

Итог второй части наших исследований:

— Пределы возможных значений чувствительности не принципиальны, но желательно, чтобы они были хотя бы в диапазоне 80…3200 ISO, либо в более широком в ОБЕ стороны (и вниз, и вверх).

— Технологические особенности (микролинзы, матрица с обратной засветкой) сейчас используются практически для всех камер мобильных устройств, начиная со среднего ценового диапазона, и рассматривать их как преимущество смысла нет. Для устройств на «вторичном рынке» использование этих технологических особенностей может быть весомым аргументом «за».

Остальные параметры матриц в этой статье рассматривать не будем, так их очень много (десятки!), а производителями мобильных устройств они все равно не упоминаются.

Типовые дефекты снимков из-за проблем оптической системы

Хотя снаружи в камерах смартфонов и планшетов видно только одну очень маленькую линзу, на самом деле это — только вершина айсберга под названием «объектив». Объектив устроен очень сложно и имеет несколько линз и несколько диафрагм (подробнее — в статье «Устройство камеры смартфона»). Все эти «навороты» нужны для борьбы с геометрическими и цветовыми искажениями, а также для обеспечения равномерности фокусировки по полю матрицы.

Рассмотрим типовые примеры, что бывает, когда оптика камеры смартфона несовершенна.

Случай №1. Неравномерность цвета («цветовое виньетирование»):

(кликнуть для увеличения)

Обратите внимание, что на фотографии центр снимка имеет явственный розовый оттенок, а края — зеленый. Но это — не единственная проблема этого снимка. Переходим к случаю №2.

Случай №2. Зоны нерезкости на снимке.

Если увеличить приведенный выше снимок до 100%, то можно заметить, что в правом верхнем углу «картинка» гораздо более «размыта», чем на всех остальных частях кадра. Посмотрим, для сравнения, на увеличенные до 100% фрагменты из левого верхнего угла и из правого верхнего:

Данная проблема является следствием элементарной геометрической «кривизны» в каком-то из элементов оптической системы. Причем дислокация зоны нерезкости и вообще её наличие могут меняться от экземпляра к экземпляру телефона одной и той же модели.

Но следует иметь в виду, что сам по себе факт снижения резкости по краям снимка еще не является дефектом. Такое явление свойственно почти всем камерам «мобильников», кроме самых дорогих. Дефектом является аномальное ухудшение резкости в какой-либо отдельной области снимка.

Два только что описанных дефекта никак не следуют из технических параметров камеры смартфона. Их можно обнаружить, только внимательно просматривая тестовые фотографии в обзорах устройств.

Параметры оптической системы

А теперь разберем те параметры оптической системы, которые производители смартфонов обычно указывают в технических характеристиках устройств.

Чаще всего таких параметров — немного, всего два: относительная диафрагма (светосила) и количество элементов оптической системы. Но бывает, что к ним еще добавляют фокусное расстояние объектива, угол зрения, величину оптического и электронного зума, и, иногда, еще какую-нибудь второстепенную «мелочевку».

Начнем с количества элементов оптической системы. Количество элементов, теоретически, чем больше — тем лучше; ибо каждый элемент должен как-то улучшать изображение. При этом надо помнить, что количество элементов не означает количество линз; в число элементов входят и диафрагмы. Но абсолютно прямой связи между числом элементов и качеством изображения всё-таки нет.

Насчет же первого из упомянутых параметров — относительной диафрагмы — поговорим поподробнее.

Относительная диафрагма обозначается буквой F и числом, получается выражение вида, например, F/1.8 . Это число обозначает, во сколько раз эффективное значение величины отверстия для прохождения света МЕНЬШЕ «идеального». Под «идеальным» понимается освещенность мишени объективом без потерь, диаметр которого равен фокусному расстоянию.

Поскольку в объективе всегда присутствуют потери, а также расстояние от передней линзы не совпадает с фокусным расстоянием объектива в целом, то значение F всегда больше 1. Причем, поскольку количество пропускаемого света пропорционально не линейному размеру, а площади отверстия, то оно уменьшается пропорционально КВАДРАТУ числа F/.

Принципиальное отличие диафрагмы в камерах мобильных устройств от «настоящих» фотоаппаратов состоит в том, что в мобильных устройствах она — не регулируется (т.е. фиксированная величина). А в настоящих фотоаппаратах она может физически изменяться за счет сжатия или расширения образующих её лепестков.

С точки зрения качества фотоснимков, чем число в знаменателе выражения F/x.x у камеры «мобильника» меньше, тем лучше; поскольку это означает бОльший световой поток на матрице и лучшее соотношение сигнал/шум.

У лучших камер мобильных устройств относительная диафрагма составляет от F/2.0 до F/1.7, у остальных — от F/2.2 и выше. Меньше знаменатель — лучше.

Но, если камера имеет оптический зум, то величина F/ может меняться даже несмотря на то, что диафрагма в камерах мобильных устройств — фиксированная. Это происходит из-за того, что положение линз при увеличении зума меняется таким образом, что оптический центр объектива удаляется от матрицы, и её освещенность падает. Соответственно, изменяется и число F/ (относительная диафрагма).

Остальные параметры — менее значительны, да и не всегда упоминаются производителями.

Фокусное расстояние объектива само по себе ни о чем не говорит, но совместно с размером матрицы оно определяет угол зрения. Для большинства тыловых (основных) камер угол зрения (поле зрения) составляет 65-75 градусов, для фронтальных камер — до 90 градусов. При выборе «мобильника» на этот параметр не надо обращать внимания. Правда, если Вам, например, нужна непременно широкоугольная камера, то есть смысл обратить внимание на некоторые модели смартфонов с несколькими камерами, в число которых входит и широкоугольная типа «рыбий глаз».

Проблемы программной обработки фотоснимков

Перед тем, как мы увидим фотографию, смартфон (планшет) её основательно обрабатывает программно на уровне прошивки, приводя к «удобоваримому» виду. Подавляющее большинство этих операций — линейные; то есть, представляют собой необходимую корректировку яркости, контрастности, цветности, и интерполяцию, если разрешение снимка установлено пользователем не совпадающим с разрешением матрицы.

Как выглядят необработанные фотографии в том виде, в каком они приходят с матрицы в смартфон, можно на тех смартфонах, где имеется возможность сохранения фото в RAW (это и есть необработанный формат):

(исходный файл в RAW (DNG) можно скачать здесь, 23 Мб)

Эта фотография имеет бледные цвета, неравномерную яркость (кажется, что небо в центре вокруг храма светлее, но это — не чудо, а дефект), и еще кое-какие недостатки. Смартфон это выправляет, обработанная смартфоном фотография выглядит так:

По поводу неравномерной яркости изображения надо еще добавить, что она отражается и на уровне шумов. Яркость изображения снижается примерно в 1.6 раза к краям, и в 2.2 раза — к углам изображения относительно центра. Отсюда следует, что чем дальше от центра — тем уровень шумов на фотографии будет выше, а четкость — ниже. Соответственно, эти явления надо считать в определенной мере естественными.
Правда, к ухудшению четкости может свою лепту добавить и кривизна оптики. В этом случае расположение мест ухудшения четкости будет несимметричным, см. предыдущий пример фотографии.

Но, кроме линейных операций при обработке таких фото, есть и две нелинейные операции, когда смартфон (планшет) сами дорисовывают на снимке то, чего на нем не было (или убирают то, что было). Эти операции — «шарпинг» и «шумодав».

   Начнем с «шарпинга» (дословно с английского — «обострение»).
   «Шарпинг» — это операция подчеркивания контуров предметов на снимке.
   Алгоритм её работы, не вдаваясь в математические подробности, таков: обнаружить контуры предметов, и сделать их более четкими. А для этого — светлую сторону контура сделать светлее, а темную — темнее.

Вот пример «правильной» работы шарпинга:

Посмотрите на фрагмент снимка в масштабе 100%:

Если ОЧЕНЬ хорошо присмотреться, то можно заметить вокруг темной части купола церкви светлую полоску на фоне неба. Толщина этой полоски — всего несколько пикселей. Это и есть «правильная» работа шарпинга — когда она почти не заметна.

А теперь посмотрим пример «неправильной» работы шарпинга:

Посмотрите на фрагмент из левого верхнего угла снимка в масштабе 100%:

Небо и некоторые части здания усыпаны точечками, завитушками и полосочками. Их создал шарпинг, пытаясь подчеркнуть контуры несуществующих предметов; за которые он принял, скорее всего шумы и мелкие неравномерности фона.
В результате картинка получилась с сильными искажениями.

   Аналогичные дефекты могут сопровождать и работу «шумодава».
   Система шумоподавления должна (по идее) убирать мелкие крапинки, возникающие на равномерном фоне из-за шумов; особенно — в условиях пониженного освещения.
   Но на практике часто этот алгоритм работает туповато и начинает «размазывать» мелкие детали на вполне нормальном снимке с хорошим освещением.

Посмотрим на пример ошибочной работы «шумодава»:

Посмотрите на фрагмент центральной части снимка в масштабе 100%:

На этом фрагменте отлично видно, что высококонтрастные части снимка получились хорошо; а те места, где находится повышенная концентрация небольших малоконтрастных деталей (веток деревьев), «размазаны» системой шумоподавления, поскольку ошибочно приняты за шум.

Также к ошибкам в программной обработке можно отнести и некоторые дефекты в цветопередаче.

Вариантов в ошибках цветопередачи может быть два: ошибочный цветовой баланс фотографии и низкая насыщенность цветов.

Так выглядит фотография со смещением цветового тона в сторону «тёплых» цветов:

Дефект цветового баланса признаётся таковым только в том случае, если он проявляется на фотографиях систематически. Если же он появляется на фото только иногда, то это — случайное отклонение, вызванное, как правило, специфическими условиями освещения в момент съёмки; и в «зачёт» как дефект не идёт.

Второй дефект программной обработки — низкая цветовая насыщенность — выглядит на фото так:

Сначала даже кажется, что эта фотография — чёрно-белая. Но приглядевшись, потом замечаешь, что трава — чуть-чуть зелёная. 🙂

Справедливости ради надо сказать, что последние два дефекта (цветового баланса и цветовой насыщенности) встречаются очень редко.

Дефекты в программной обработке никак не следуют из технических параметров камеры; их можно обнаружить, только просматривая тестовые фотографии в обзорах.

Как выбрать смартфон с хорошей камерой?

Итак, разобрав отдельные аспекты теории и практики, пора перейти к полезному применению полученных знаний.

Каков же алгоритм поиска смартфона с хорошей камерой?

Порядок действий будет примерно таким.

1. Выбрать для детального анализа несколько смартфонов, у которых есть положительная репутация по части камер; или же производители сами заявили о таковой (иногда им можно верить 🙂 ). Скорее всего, это будут смартфоны не ниже среднего ценового диапазона и с разрешением основной камеры строго выше 10 Мпикс.

2. Попытаться найти информацию о том, какой тип камеры (сенсора) установлен в смартфоне (смартфонах). Обычно эта информация публикуется на официальных сайтах производителей смартфонов. Если там не удалось найти такую информацию, можно попытаться найти её на сайте kimovil.com (найдя там характеристики заинтересовавшего смартфона).
Определить тип камеры в смартфоне (планшете) «постфактум» (после приобретения) можно с помощью утилиты «Device Info HW», загрузив её на устройство из магазина приложений Play Market (для устройств на ОС Android); подробнее — в следующей главе.

3. Далее по типу камеры (сенсора) найти её технические характеристики. Это можно сделать как через поисковики в интернете, так и на официальных сайтах и в англоязычной Википедии. Вот несколько полезных ссылок для сенсоров наиболее известных производителей: SONY (Википедия), SONY (сайт производителя), OmniVision (сайт производителя), Samsung (сайт производителя), Samsung (Википедия). Список других производителей (в т.ч. китайских) - здесь.

   4. В найденных технических параметрах камеры (сенсора) в первую очередь следует обратить внимание на физический размер матрицы. При равенстве примененных технологий чем размер матрицы больше, тем лучше получается изображение как по детализации, так и по уровню шумов.
   На число мегапикселей обращать внимание следует во вторую очередь, это менее критичный параметр. Большее количество мегапикселей позволяет получить снимки с лучшей детализацией при хорошем освещении, но с большими шумами при пониженном освещении.
   Следует также иметь в виду при этом, что в графических редакторах из изображения с большим количеством пикселей всегда можно получить изображение с меньшим (с попутным уменьшением уровня шумов), а обратная операция приводит только к потере резкости и размытию контуров.

5. Найти обзоры выбранного смартфона (смартфонов) с примерами полноразмерных фотографий (без сжатия размера). Далее желательно проанализировать те из них, в которых содержится максимальное число мелких деталей. Следует обратить внимание на типовые дефекты, перечисленные выше в статье: цветовое виньетирование, наличие областей нерезкости, чрезмерная работа шарпинга и/или шумодава. Если уровень этих дефектов велик, то отбрасываем данный смартфон из рассмотрения. Возвращаемся к пункту 1. 🙂

   6. Предпоследний пункт, «факультативный» (не обязательный). Рассмотреть возможность приобретения смартфона со сдвоенной камерой. Предназначения сдвоенной камеры могут быть различные.
   Если вторая камера — черно-белая, то это позволяет улучшить соотношение сигнал/шум для съемок при пониженном освещении или же сделать качественные черно-белые (монохромные) фотографии.
   Также вторая камера может быть и цветной, но с другим разрешением и/или углом зрения. Такие камеры используются обычно используются для определения переднего и заднего плана и создания «эффекта боке» (размытия заднего плана).
   Еще один вариант — когда вторая камера имеет большее фокусное расстояние, чем первая. В этом случае она дает оптическое увеличение объектов и используется для создания оптического зума.
   Есть ещё и смартфоны с эффектом, обратным предыдущему, т.е. когда вторая камера имеет меньшее фокусное расстояние и делает снимки в стиле «рыбий глаз».
   И, наконец, последний вариант — когда вторая камера установлена «для красоты» и полезности в виде улучшения качества снимков или создания творческих эффектов не приносит. Этим грешат, как обычно, смартфоны дешевых китайских производителей.

7. И последний пункт, тоже факультативный. Изучить по обзорам наличие и работу системы стабилизации изображения: эта система поможет уменьшить «субъективные» факторы ухудшения качества снимков, в первую очередь из-за дрожания камеры.

Как определить, какая камера установлена в Вашем смартфоне (планшете)?

Для смартфонов на системе Android существует отличная утилита, показывающая тип установленных камер (точнее — их сенсоров). Она называется «Device Info HW» и устанавливается легко и непринужденно из магазина приложений Play Market (бесплатно). Утилита считывает из смартфона (планшета) конфигурационную информацию и представляет её в удобочитаемом виде.

Раздел «Камера» в этом приложении выглядит так:

(кликнуть для увеличения)

   Верхняя часть таблицы показывает реальные (аппаратные) параметры камер, а нижняя часть — программные (интерполированные). От более высоких интерполированных параметров полезности нет, так как пока что такие алгоритмы детализации добавить не могут (хотя в Google и работают над этой проблемой — как «дорисовать» на фотографии то, чего на ней нет 🙂 ).
   Также эта диагностическая утилита определяет наличие вспышек при камерах и показывает эту информацию в таблице. Эта возможность может быть интересна в связи с тем, что известны случаи, когда в некоторых смартфонах вспышка для фронтальной камеры была «муляжом», т.е. реально не работала. Эта утилита в таких случаях показывает пользователю, что реально там вспышки нет, и не надо мучиться и пытаться заставить её работать. 🙂
   В приведенном примере основная (тыловая) камера — Samsung S5K3P3, имеет разрешение в 16 мегапикселей; фронтальная камера - SuperPix SP8407, разрешение — 8 мегапикселей.

К сожалению, утилита не всегда может показать модель сенсора, особенно для платформ Qualcomm (qcom). В некоторых случаях для доступа к соответствующей информации в смартфоне могут потребоваться права ROOT, которые, в свою очередь, не для всех моделей удается получить. Также надо иметь в виду, что при получении прав ROOT могут отказаться работать системы бесконтактных платежей — с их точки зрения, это — нарушение правил безопасности.

Правда, в этом случае утилита может показать список совместимых камер, а уже из этого списка есть шанс методом сличения параметров найти ту, которая и применена.

Другие производители:
GalaxyCore (Китай)

Ваш Доктор.
22 февраля 2017 г., с дополнениями от 27 января 2018 г.

Порекомендуйте эту страницу друзьям и одноклассникам

Другие статьи цикла «Как устроен смартфон»:

— Фотосъемка в режиме HDR (High Dynamic Range) в смартфоне. Что это такое, какая польза и когда можно использовать?

— Вскрытие (разборка) камеры смартфона. Устройство камеры смартфона (мобильного телефона).

— Устройство дисплея мобильного телефона (смартфона) и планшета. Устройство жидкокристаллического экрана. Типы дисплеев, их отличия.

— Навигация (GPS, ГЛОНАСС и др.) в смартфонах и планшетах. Источники ошибок. Методы тестирования.

- Что такое USB OTG в смартфоне и планшете?

— Вскрытие (разборка) литий-ионного аккумулятора.

В комментариях запрещены, как обычно, флуд, флейм и оффтопик.
Также запрещено нарушать общепринятые нормы и правила поведения, в том числе размещать экстремистские призывы, оскорбления, клевету, нецензурные выражения, пропагандировать или одобрять противозаконные действия. Соблюдение законов — в Ваших же интересах!

Комментарии вКонтакте:

Комментарии FaceBook:

При копировании (перепечатке) материалов ссылка на источник (сайт SmartPuls.ru) обязательна!

Телефон с хорошей камерой, на что надо обращать вниманиеi.aspekti.eu

Многие согласится, что телефон с хорошей камерой уже является основным показателем при покупке.

Для меня, телефон с хорошей камерой, является неотъемлемой частью в повседневной суете.

Мы уже дожили до того момента, когда чтобы привезти из отпуска хорошие фотографии, можно не брать с собой фотоаппарат.

Или вообще его не покупать, если уже есть телефон с хорошей камерой.

Для правильного выбора фотоаппарата или телефона с хорошей камерой нужно иметь хотя бы небольшое представление о теории образования цифрового фото.

Цифровая фотография состоит из большого количества точек которые называются пиксели.

Мега пиксели, это количество точек, из которых составляется изображение. Чем их больше, тем четче изображение в установленных размерах. Мега пиксель (Мп) равен 1 000 000 пикселей.

Термин, пиксель, произошел от сокращения двух английских слов «picture element» что означает- элемент изображения . На мониторе, экране телевизора, мы видим картину, созданную большим количеством таких точек.

В смартфоне в описание вы с такими значениями как тип матрицы, наверное, не встретитесь, но в фотоаппаратах это существенно. И так, для всеобщего развития…

Что предпочтительней CMOS или CCD матрица?

CMOS матрицы имеют возможность произвольного считывания ячеек а в CCD матрице считывание происходит со всех ячеек за один раз.

Камеры с CCD сенсорами сегодня практически не производятся, но в скором будущем будет другая баталия — CMOS vs Foveon.

Если кратко – матрица Foveon – это сенсор, использует свойство световых волн различного цвета проникать в кремний на разную глубину.

В итоге изображение в матрице фиксируется тремя фоточувствительными слоями, тогда как в традиционной байеровской решетке, которая применяется в сенсорах типа CCD и CMOS, процессор «достраивает» недостающие пиксели, предлагая своеобразную интерполяцию изображения.

Смотрим на другие показатели важнейшие для вашего телефона!

Одной из характеристик цифрового фотоаппарата, а ваша камера в телефоне тоже относится к цифровой, является разрешение матрицы, оно измеряется в мега пикселях.

Размер готовой фотографии также измеряется в мега пикселях и зависит от разрешения матрицы.

Какое количество мега пикселей нужно?

В большинстве случаев имеет место заблуждению во мнении, что качество снимка зависит от количества мега пикселей. Такое заблуждение навязывается маркетингом и рекламой. Но на самом деле, это вовсе не так, несмотря на то, что при покупке Вас будут убеждать в обратном.

И если Вас заинтересовал вопрос – на что же влияет количество мега пикселей. Отвечаю: мега пиксели в фотоаппарате (их количество) влияют только на размер фотографии при печати, а вовсе не на их качество.

Если Вы не собираетесь печатать фотографии размером больше 20х30см, Вы можете смело покупать цифровой фотоаппарат с 5 мега пикселями, т.к. кроме размера снимка большое количество мега пикселей Вам не понадобятся. Для печати стандартной фотографии 10х15 Вам будет достаточно двух мега пикселей.

Но будем отталкиваться с такого мнения: Много мега пикселей не бывает! Так что, чем больше тем оно предпочтительней!

На что стоит обратить внимание.

Есть и другие важные параметры, отвечающие за качество снимков – это размер матрицы. Чем больше матрица, тем качественнее будут снимки. При меньшем размере матрицы снимки будут намного хуже, при одном и том же количестве мега пикселей.

При размещении на небольшой матрице больше 9 мега пикселей снимки будут зернистыми и будут иметься шумы даже при хорошем освещении.

В основном все мыльницы и конечно наши фотокамеры телефона имеют программу подавления и сглаживания таких шумов, поэтому и снимки получаются намыленными.

Если просматривать на компьютере такие фотографии в полном размере, заметно, что снимок нечеткий и размытый. Поэтому, нет ничего удивительного в том, что приобретенная Вами камера с 14 МП снимает так же, как камера, приобретенная с 8 МП.

Кроме матрицы, на качество снимка влияет еще и оптика. В оптике больше всего нужно обратить внимание на светосилу и фокусное расстояние.

Светосила

ISO – показатель, который указывает на количество света, которое впитывает матрица. Именно это значение гарантирует качество фотографий и видео изображения в недостаточно освещенном помещении или на улице в сумерки и даже ночью.

Зачастую данные ISO не меняются и автоматически выставляются камерой при съемке.

Поскольку размер матрицы в смартфоне совсем небольшой, изменение настроек ISO в сторону увеличения лишь размоет изображение. Это непременно произойдет из-за повышения шумов и усиления шум-подавления.

Диафрагма

Это элемент объектива, который контролирует пропускаемость света на матрицу. Оптимальным показателем диафрагмы в смартфоне является f/2.2.

Оптическая стабилизация

Система стабилизации изображения в принципе универсальна и отвечает за стабилизацию изображения при колебаниях объектива. В больших камерах это достигается при помощи гироскопа, который всегда контролирует движение матрицы.

Формат видео

Пожалуй, ни одна камера сегодня не работает без режима видеосъемки. Идеальный вариант – возможность снимать Full HD видео в 60 кадров в секунду (FPS). Но если видео не предназначено для большого экрана, то и 30 (FPS) будет вполне достаточно.

Но желательно иметь на борту формат 4К. Какой телефон с хорошей камерой в 21 веке может обойтись без такого формата? Да любой, но желательно иметь, чтобы не пожалеть, когда купите телевизор 4К.

Вспышка

Светодиодная вспышка это самая распространенная, но самая маломощная. Максимально приближается по качеству цветовой температуры это ксеноновая вспышка.

Найти смартфон с ксеноновой вспышкой не так легко. Производители не считают нужным выпускать такие модели, так как сильно расходуется заряд аккумулятора.

Динамический диапазон

Также на качество снимка влияет динамический диапазон, от которого зависит точность передачи оттенков цветов. Диапазон динамики матрицы (ДД). В нескольких словах ДД можно описать как обработку темного и светлого на картинке.

То есть, если диапазон маленький (узкий), то вместо неба могут появиться белые пятна. Но в описаниях камеры смартфона вы это значения не найдете.

Проверить можно снимая против яркого света, например из комнаты целясь в окно. Даже самое дорогое оборудование и никакие мега пиксели не помогут сделать Вашу фотографию идеальной, сделать отличное портретное фото и передать эмоции, если Вы не соблюдали композицию.

Но это уже придет со временем… композиция из сферы творчества и уловить нужное не так и просто. Имеется и совсем интересные экземпляры, для запечатления интереснейших моментов в Вашей жизни.

Например, Samsung Galaxy S4 Zoom объединив в себе функции телефона, интернет-коммуникатора, фотокамеры с меньшим зумом 10х. Или такой вариант.

Удачи, Друзья !

Просмотры сообщений: 413

почему разрешение камеры смартфона не влияет на качество фотографий

Больше мегапикселей – лучше камера. Именно так считает большинство пользователей смартфонов. Вопреки логике, это утверждение в корне не верно.

Больше мегапикселей – лучше камера. Именно так считает большинство пользователей смартфонов. Вопреки логике, это утверждение в корне не верно. Давайте разберемся, почему разрешение камеры смартфона не влияет на качество фото.

Оптическая система камеры мобильного телефона.

Качество снимков не всегда зависит от разрешения матрицы камеры вашего смартфона. Важно, чтобы модуль имел качественную оптическую систему, которая и обеспечит безупречность каждого снимка. Иными словами, если камера смартфона собрана плохо, или для ее создания использованы низкосортные линзы, даже высокое разрешение не даст хороших фото. Проверить качество линз проще простого: сделайте несколько снимков на камеру и внимательно их изучите. Замыленные края, размытые контуры и ореолы вокруг контрастных объектов выдают камеры низкого сорта.

Также не забывайте про апертуру (светосилу) линзы. В нашем блоге вы можете прочитать материал о том, что такое апертура камеры. Если кратко, то это параметр, обозначающий возможность камеры воспринимать свет. Обозначается он как f / «число». Чем больше это значение, тем лучше камера снимает в условиях недостаточного освещения.

Размер пикселя и его влияние на качество фото.

Если разрешение камеры можно отнести к второстепенным параметрам, то вот размер пикселя линзы имеет прямое влияние на качество снимков. И здесь срабатывает любопытное правило: больший размер не обозначает лучшее качество. Объясняется это тем, что пиксели большого размера нецелесообразно используют площадь сенсора. На данный момент стандартное значение, оптимальное для хороших фото — 1,2-1,4 мкм. Поэтому внимательно читайте параметры смартфона, который приобретаете.

Программная обработка.

В последнее время все больший акцент делают на возможности машинного обучения смартфона. И улучшение качества снимков – не исключение. Многие производители оснащают аппараты специальными алгоритмами, позволяющими улучшать фотографии путем программной обработки.

Таким образом, человек, далекий от пользования профессиональным зеркальным фотоаппаратом, сможет делать отличные фотографии, нажав всего одну кнопку. Еще одна хитрость – предустановленные режимы съемки. Они оптимизированы под конкретные условия и позволяют добиваться потрясающего эффекта. Поэтому снимая портреты или пейзажи на смартфон, не забывайте включать соответствующий режим съемки.

Когда разрешение камеры действительно спасает ситуацию?

Новые смартфоны оснащают камерами с разрешением от 12 Мп и выше. Но знаете ли вы, что для экрана 1080р хороший снимок можно снять на камеру с разрешением 2 Мп. Зачем производители устанавливают супернавороченные линзы высокого разрешения?

Отчасти это – маркетинговый ход, направленный на привлечение внимания к модели. Большое количество мегапикселей спасает ситуацию лишь в случае, если производителю удалось добиться идеального баланса между разрешением камеры, светосилой, размером пикселя и программной частью. В других случаях количество мегапикселей вас не спасет.

Единственный выигрыш от «не сбалансированной» камеры с высоким разрешением – качественное видео. Линза обеспечит хороший зум без шумов и потери качества видеоролика. Поэтому если вам нужна камера именно для съемки видео, выбирайте линзу с высоким разрешением, чтобы снимать качественные видео с высоким уровнем детализации.

Вот видите, не всегда разрешение камеры влияет на качество фото. Внимательно изучайте параметры смартфона, делайте пробные кадры, чтобы подобрать идеальный аппарат с учетом собственных потребностей.

Помощь в выборе смартфона с хорошей камерой

Статья для тех, кто планирует выбирать смартфон с хорошей камерой. Это будет своеобразный ликбез по съемке мобильным телефоном. А еще мы постараемся развеять мифы, которыми пичкает нас реклама. Подобрать смартфон с хорошей камерой не так сложно, как может показаться.

Пиксели – магия простых точек

Мегапиксели – это количество точек, из которых составляется изображение. Чем их больше, тем четче изображение в установленных размерах. Мегапиксель (Мп) равен 1 000 000 пикселей.

Мегапиксели могут значить гораздо больше при выборе камеры, чем другие показатели. Развеять этот миф решили производители смартфонов HTC. Организуя рекламную компанию нового флагмана HTC One, разработчики сделали «революционное» заявление: «пиксели никак не влияют на качество картинки». Так ли это на самом деле? И да, и нет.

В компании HTC использовали контрмаркетинг сказав, что все не правы, а мы молодцы. Они превратили пиксели в ультрапиксели, уменьшив их количество и увеличив их размер. За счет этого пиксель смог захватывать больше света, за счет чего динамический диапазон стал лучше (о нем ниже), но четкость стала хуже, так как размер матрицы в смартфоне ограничен, и при увеличении фотографии страдает детализация. Хотя для размера экрана смартфона вполне достаточна.

Большинство производителей до сих пор настаивают на том, что чем больше показатель мегапикселей, тем лучше фотографии. И действительно, если показатель мегапикселей больше 3, априори фотография будет хорошей. Что означает эта цифра 3? Это 1500х2102 пикселей для фотографии размером всего 13х18. Вполне достаточно для четкого изображения, которое и на большом мониторе будет смотреться без зернистости.

Чувствительность ISO

Пример изменения качества фотографии при повышении ISO

Система Android давно сделала съемку с помощью смартфона удобной и даже предлагает фотолюбителям самостоятельно настраивать чувствительность (ISO).

Мобильные телефоны с неплохой камерой сегодня вполне могут заменить стандартный непрофессиональный фотоаппарат. Даже по начинке они зачастую не проигрывают боле сложной технике.

ISO – показатель, который указывает на количество света, которое впитывает матрица. Именно это значение гарантирует качество фотографий и видеоизображения в недостаточно освещенном помещении или на улице в сумерки и даже ночью. Зачастую данные ISO не меняются и автоматически выставляются камерой при съемке.

Не последнюю роль в камере смартфона занимает диафрагма. Это элемент объектива, который контролирует пропускаемость света на матрицу. Оптимальным показателем диафрагмы в смартфоне является f/2.2.

Белое или черное – динамика света

Выбирая смартфон с камерой стоит обратить более пристальное внимание на другой показатель – диапазон динамики матрицы (ДД). В нескольких словах ДД можно описать как обработку темного и светлого на картинке. То есть, если диапазон маленький (узкий), то вместо неба могут появиться белые пятна, а вместо теней – черные дыры.

К сожалению, показатель ДД не прописывается в стандартных технических характеристиках. Но его можно легко проверить. Достаточно сделать несколько фотографий при контрастном свете. Это может быть яркое солнце или лампа дневного света. Если на снимке не будет очевидных пробелов или затемнений, то показатель на достаточно высоком уровне.

Автоматическая фокусировка – наводим резкость

Автофокус сегодня – неотъемлемая часть любой камеры. Во многих смартфонах эта опция есть. Но так ли она нужна и полезна? Не всегда. С появлением первых камер в телефонах об автофокусе никто даже не задумывался. Технически автофокус в камере такого размера настраивается в диапазоне 4-5 мм, а это может быть необходимо только при макросъемке, где расстояние до объекта менее 20 см. В результате ценный кадр может быть попросту потерян из-за того времени, которое тратится на автофокусировку. Есть такие смартфоны, которые автофокусируются очень быстро, поэтому при выборе обязательно проверяйте эту функцию.

Макроизображения с помощью телефона

Макросъемка набирает обороты в последнее время. Даже организуются целые выставки, посвященные макро. И главное, что увидеть мир в песчинке, снежинке или капле воды можно с помощью смартфона. Если этот вид съемки для вас в приоритете, то и показатель минимального расстояния до фокуса должен стать приоритетным. А еще стоит обратить внимание на мегапиксели. Здесь как раз очень важно их количество. Лучше естественно больше.

Яркий свет – залог хороших фото. Вспышка

Есть ли у камеры смартфона вспышка? Ответ на этот вопрос также поможет выбрать лучший вариант. Само наличие вспышки говорит о том, что снимки будут уже немного лучше ночью. Теперь главное понять, какая именно вспышка установлена. Светодиодная вспышка – самая распространенная, но самая маломощная. Максимально приближается по качеству цветовой температуры к солнцу – ксеноновая вспышка. Однако, найти смартфон с ксеноновой вспышкой не так легко. Производители не считают нужным выпускать такие модели, так как сильно расходуется заряд аккумулятора.

Сейчас выпускают двухцветные светодиодные вспышки, а Lenovo даже выпустила трехцветную (подробнее о это телефоне мы писали здесь). Разные оттенки вспышки дают более естественное освещение, сочетая холодные и теплые лучи, тем самым имитируя солнечное освещение.

Программная реализация способна творить чудеса

Чем меньше усилий прилагает начинающий фотограф, тем лучше. Так он сможет быстрее освоиться и перейти на новый уровень. За счет чего достигается легкая адаптация. Сенсор камеры или наличие вспышки конечно дают о себе знать, но главное все-таки программное обеспечение, а точнее программная реализация.

Ведь если с технической точки зрения смартфон идеален, но выдает плохие фотографии, это перечеркнет все. Автоматический режим, предустановленный заранее, должен быть достаточно хорошо отстроен. Простые тесты смогут показать, насколько программное обеспечение хорошо. Если снимки засвечены, а цвета заваливаются в теплые или холодные оттенки, это уже нехороший сигнал. При этом технические характеристики могут быть на высочайшем уровне, просто реализация не дотянула. Посмотрите на фотографии в обзорах, не приглядываясь к маркам и брендам. Выбор по сделанным снимкам иногда намного объективнее.

Некоторые производители устанавливают отдельный процессор, который работает только на программную обработку сделанного снимка.

Формат видео

Пожалуй, ни одна камера сегодня не работает без режима видеосъемки. Конечно, идеальный вариант – возможность снимать Full HD видео – это 60 кадров в секунду (FPS). Но если видео не предназначено для большого экрана, то и 30 (FPS) будет вполне достаточно.

Не говоря уже о формате 4К, ширина видео при котором составляет 4000 пикселей.

Стабильность оптики

Производители смартфонов используют электронную стабилизацию из-за маленького размера модуля камеры. процессор реагирует на колебания и корректирует полученную картинку. Записанные ролики благодаря этому более четкими, реалистичными и качественными.

Настраиваем параметры видео в рамках программной реализации

Автофокус и экспозиционные настройки должны заинтересовать вас прежде всего, если вы все-таки настроены снимать смартфоном видео. Ведь если в процессе видеозаписи картинка будет не в фокусе или недостаточно быстро будет подстраиваться под освещение, то ничего хорошего не получится.

Еще одно замечание, которое можно было бы и не упоминать – отдельная кнопка фото, вынесенная на корпус смартфона. Не самое приятное занятие рыться в бесконечных значках приложений в поисках перехода на камеру. Так редких кадров и хороших записей вам не видать. Также некоторые производители встраивают в эту кнопку фокусировку которая происходит при легком нажатии, а при полном нажатии уже делается снимок.

Придерживаясь к этим нехитрым рекомендациям от Mobcompany.info вы не ошибетесь в выборе смартфона с хорошей камерой.