Якщо запитати кожного з нас за якими критеріями він вибирає собі новий смартфон, 99 відсотків користувачів, якщо не першим пунктом, то точно в трійці, назвуть камеру. Вона дійсно важлива, але чи знаємо ми як вона працює? Спробуємо розібратися!
Напевно, в наш час людям здається, що камери в смартфонах повинні коштувати недорого через те, що їх стало дуже багато. Навіть щодо найпростіших пристроїв питання «Чи є в твоєму новому телефоні камера?» остаточно потонули в пучині початку нашого століття.
При цьому, не можна не відзначити, що камери не просто з'явилися скрізь, але і стали видавати дуже хороші знімки і гідні відео навіть на відносно недорогих смартфонах. Наприклад, якщо усереднити топові флагмани в районі позначки 100 відсотків, смартфони в районі 30 відсотків видаватимуть знімки, які за певних умов можуть потягатися з представниками вершини смартфонобудування.
Раніше аналогічні показники демонстрували смартфони, які були приблизно на рівні 60-70 відсотків у цій віртуальній таблиці.
Пов'язано це не тільки зі спробами уніфікувати все і вся, але і з тим, що технології в цілому стали доступнішими. Якщо вам не потрібні максимальні характеристики, то смартфон за 20000 рублів буде для вас не такий поганий. Пов'язано це з тим, що особисто я називаю ущільненням технологій.
Для себе під цим терміном я маю на увазі ті ситуації, коли кожен наступний крок в технологіях стає все важче і дорожче, при цьому, існуючі технології стають все більш і більш доступними. У наш час це спостерігається скрізь - в автомобілях, в комп'ютерах, в смартфонах...
З чого складається камера смартфона?
Повертаючись до камери смартфона, варто сказати, що принципово їхня конструкція не відрізняється навіть між флагманом і найдоступнішим пристроєм за пару тисяч рублів. Вся різниця буде зводитися до матеріалів, кількості елементів і, що важливо, програмного забезпечення.
За програмним забезпечення також стоїть процесор, оскільки саме він йде в авангарді обчислювальної потужності всього пристрою в цілому. Звичайний набір інформації, отриманий з сенсора нічого не вартий і його треба ще обробити. А це мільйони точок, кожну з яких треба скласти в зображення і все це за долі секунди.
У Мережі нескладно знайти розширені характеристики процесорів. Не ті, де нам пишуть потужність і кількість ядер, а дійсно повні. Серед них завжди є такий параметр як максимальна роздільна здатність камери. Стає зрозуміло, чому на дешеві смартфони не можна як кілер-фічу поставити топову камеру, доплативши за неї. Все повинно працювати в зв'язці, як і в будь-якому комп'ютері.
Матриця смартфона
Так само як і оптика, матриця будь-якої камери є основоположним елементом якості знімка. Адже саме вона отримає той матеріал, який буде переданий в обробку. Для початку розберемо з чого вона складається.
Основний тип матриці, що застосовується в сучасних пристроях, складається зі світлочутливих елементів, зібраних у блоки. Чим більше таких елементів, тим вища роздільна здатність і тим більшу чіткість знімків може забезпечити камера. Звичайно, є деякі фактори, які зводять до нуля цінність великої кількості цих елементів. Це може бути низька якість збірки, погана оптика або бажання зробити матрицю менше при збереженні на ній колишньої кількості світлочутливих елементів.
Варто зазначити, що самі світлочутливі елементи не можуть працювати без спеціальних фільтрів, нанесених на поверхню матриці. Ці фільтри пропускають тільки червоний (Red), зелений (Green) і синій (Blue) колір. Тому система і називається RGB.
Якщо на елемент не потрапляє світло певного кольору, то він потрапляє на сусідній. У цьому і полягає принцип визначення кольору знімка, так камера і розуміє, якого кольору, або відтінку, повинна бути точка. Зібравши кілька мільйонів таких точок (мегапікселів) воєдино, процесор обробляє їх і збирає в готове зображення.
Багато хто нехтує таким показником як розмір світлочутливої комірки, який дуже сильно впливає на підсумкову якість зображення. Так, розмір комірок виражається в мікронах і різниця в кілька десятих часток мікрону може здаватися дуже несуттєвою. Тим не менш, чим більший розмір пікселя, тим краще. А оцінювати їх треба з точки зору пропорцій. Тобто, 1,14 мікрону на 15 відсотків більше ніж 1 мікрон.
Також на якість знімка впливає і відстань між пікселями. Якщо пікселі будуть дуже маленькими і «напхані» дуже щільно, камера може мати наскільки завгодно велику роздільну здатність, але знімки будуть поганими і з великою кількістю шумів.
Все це є поясненням того, чому багато виробників досі тримаються за дозвіл камер в 12 або 16 Мп. У них є ряд переваг перед камерами з роздільною здатністю 48 Мп. При рівному фізичному розмірі сенсора, якість буде гірше через велику кількість перешкод. При цьому, слабка оптика і наслідки цифрового видалення цих шумів можуть звести до нуля корисність зайвих мегапікселів. Деталізація в цьому випадку не буде кращою ніж у більш «скромних» матриць. Ідеальне відпрацювання камери, це коли при максимальному збільшенні ви починаєте бачити реальні квадратики пікселів, а не замиленість. Але в смартфонах такого все одно не буває.
Об'єктив камери смартфона
Припустимо, у нас є відмінний сенсор з шикарними характеристиками і мінімальною кількістю перешкод, але від навколишнього світу його відділяє скло поганої якості. Утрируем и скажем, что оно мутное. Думаю, не варто пояснювати, що в цьому випадку про хороші знімки говорити не варто.
На такому, трохи грубому прикладі, можна зрозуміти цінність хорошої (і чистої) оптики для камери.
Об'єктив камери смартфона не дарма називається саме так. Це саме об'єктив, як і у випадку з дзеркальними камерами, просто дуже маленький. У конструкції об'єктива смартфона застосовується кілька лінз. Точне число залежить від конкретного виробника, але їх може бути 4, 5, 7, 8 і навіть більше.
Кожна лінза виконується зі спеціального пластику або не менш спеціального скла. Кожна з них збирає пучок світла так, щоб він рівномірно потрапляв на робочу частину матриці. Найменше зміщення однієї лінзи на тисячні частки міліметра може призвести до повної неприйнятності якості знімків.
Важливим критерієм об'єктива буде його світлосила або діафрагмінне число. При виборі смартфона, якщо вам важлива камера, треба вибирати той, в якому цифра буде менше, наприклад, f/1,75 і нижче. Це буде значно краще, ніж f/2.0, f/2.2 і більше. Тут все просто - чим менше значення, тим вище світлосила і тим краще камера знімає при слабкому освітленні.
Ще одним важливим показником буде фокусна відстань, але зараз це вже втратило актуальність для камер смартфонів. Всі сучасні смартфони оснащені камерами, які відмінно працюють майже на будь-яких відстанях від об'єкта зйомки. Тим більше, останнім часом камери стали оснащуватися кількома модулями, доповнюючи функції основної камери функціями телеоб'єктива (аналог оптичного зуму) або, навпаки, даючи можливість знімати панорами.
У більшості смартфонів зовні вся конструкція прикрита сапфіровим склом або іншими міцними складами. Адже найменша подряпина на склі може назавжди позбавити камеру можливості робити хороші знімки.
Автофокус
На зорі створення камер для мобільних пристроїв вони не оснащувалися автофокусом. Чіткість знімків досягалася за рахунок досить великої глибини різкості. Це дозволяло не задумувати про те як зробити знімок великої панорами - все було у фокусі. Звичайно, це мало ряд мінусів і настав час нових рішень.
Сучасні системи автофокусу (не тільки для смартфона) можна розділити на три основні типи. Першим є контрастний. Суть його роботи зводиться до пошуку оптимального контрасту знімка, щоб зробити різким все зображення або якусь його частину, обрану користувачем. Для такої системи не важливо, на якій відстані знаходиться об'єкт зйомки.
Другий тип автофокусу отримав назву лазерний. Він працює тільки на невеликих дистанціях і поєднується з іншими системами для більш повного охоплення діапазону відстаней. Він здатний визначати відстань до об'єкта і за рахунок цього підлаштовувати під нього налаштування фокуса.
Третій тип автофокусу називається фазовим. Для його реалізації передбачено додаткові датчики, які дозволяють камері отримати більше даних для налаштування фокусу.
Найбільш просунуті смартфони здатні на ходу об'єднувати роботу різних способів фокусування і навіть забезпечувати безперервне автофокусування, підлаштовуються під зміну положення об'єкта.
Система стабілізації зображення
Цифровий спосіб стабілізації має ряд мінусів, головним з яких є обрізка країв зображення. Щоб уникнути такого впливу, в найбільш просунуті смартфони впроваджують камери з оптичною стабілізацією.
Для цього модуль камери оснащується спеціальним механізмом, який орієнтуючись на показання гіроскопа, підлаштовує оптику так, щоб зображення, що потрапляє на матрицю не змінювалося. Як зовнішні триосеві підвіси така система працювати не може, але невеликий тряс прибрати здатна.
Найчастіше, в дорогих смартфонах ці система об'єднуються і дозволяють ще краще стабілізувати картинку.
Автоматичний баланс білого
Напевно ви бачили знімки з неправильним балансом білого. Їх особливістю є яскраво виражене зміщення відтінків знімка або кліпу в бік синіх (холодних) або жовтих (теплих) відтінків. Налаштувати колірну температуру можна вручну, але для автоматичного визначення в камері є датчик балансу білого.
Будь-який тип освітлення має свою колірну температуру, і, потрапляючи на об'єкт, він відображається по-різному. Людське око сприймає це нормально і може підлаштовуватися, але камері працювати з такими змінами важко. Від цього і виникають проблеми. Якщо досвіду у налаштуванні такого параметра мало, краще довіряти це автоматиці.
Кількість додатків камери
У наш час смартфони з одним модулем камери випускають тільки дуже впевнені в собі виробники. Навіть бюджетники випускають камери мінімум з двома модулями. Крім тих, хто робить камери Dual Camera Design. Була така на одній з моделей Jinga. Другий модуль, без перебільшення, потрібен був там чисто для краси. Він був просто намальований.
У наявності декількох модулів є безліч плюсів. Найочевидніший з них у тому, що вони можуть мати різні налаштування фокусної відстані. Тобто, можна знімати як з різними об'єктивами і вибирати між панорамою, зумом і звичайною фокусною відстанню. Це може дуже стати в нагоді, але сильно здорожує конструкцію, оскільки потрібна вже не одна камера, а кілька. Частково тому, багато виробників ставлять в додаткові модулі більш прості матриці і економлять на оптичної стабілізації.
Як вибрати хорошу камеру?
Як бачимо, камера сучасного смартфона не така проста, як здається. Вона складається з матриці з десятками мільйонів світлочутливих елементів, інформація з яких обробляється окремо, декількох ідеально підігнаних один під одного лінз, мініатюрних приводів і датчиків.
Все це робить її чи не найскладнішим елементом смартфона. Але вона постійно розвивається, адже ні для кого не секрет, що при купівлі смартфона ми далеко не в останню чергу звертаємо увагу на те, як він може фотографувати.
Однозначної відповіді на питання як купити хорошу камеру немає. Мало того, що поняття хорошого для всіх різне, так ще й у такого поняття як досконалість немає межі. Хороша камера коштує дорого - це можна сказати точно. Інше питання в тому, чи варто переплачувати в два рази за незначну надбавку в якості? Тут вже кожен вирішить для себе сам.
Якщо ви хочете поділитися своєю думкою з приводу камери смартфона, зробіть це в нашому Telegram-чаті. Обговоримо це все разом. Кілька тисяч наших друзів вже там. Приєднуйтесь!